降水のメカニズム.
その原理は単純だがさまざまな物理現象が関与している。海洋、湖、河川、陸地の地面、植物などから水が蒸発し、大気には気体の水蒸気が含まれている。大気は循環しており、風に乗って別の場所に移動して、冷やされて、凝結して微小な水滴に、あるいは昇華して微小な氷晶になって、その集合体である雲となる。雲の中で水滴や氷晶は成長して重くなり、落下して地上や海上に降り注ぐ。
雲の中の上昇気流によって小さな水滴や氷晶は浮かんでいるが、大きくなると落下を始め、地表に達して雨や雪となる。
海のような暖かく湿った大気では、水滴のまま大きくなって雨粒になるものもある。この種の雨粒は、水滴の密度が高い雲の中で、主に水滴どうしの併合によって大きくなる。
上方に大きく発達した積乱雲などでは、氷晶がさらに大きく丸い氷の粒に成長、ときに融解と凍結を繰り返して積層構造を持つ氷の塊になる。これが霰や雹。
降水の種類.
以下のような降水現象がある。
これと反対に、降雨強度があまり変化しないで降り、地域的にも偏りの少ない雨（降水が一様なもの）を地雨といい、層状の雲（乱層雲や高層雲など）から降ることが多い。
「天気」の観測ではいくつかの現象をまとめる。また、記録を行っていない地点もある。日本の気象庁の例を以下に挙げる。
霧、靄（もや）はそれらを構成する水滴が小さく浮遊しており、また霜は大気中の水蒸気が物体表面に直接昇華して起こるため、それぞれ降水には含まれない。
降水の観測と予測.
降水の観測方法はいくつかある。降水量を直接測るのが雨量計。アメダスに採用されている転倒ます型雨量計は内蔵ヒーターが雪などを溶かして観測できる仕組みとなっている。
雨が降っているがどうか（降り出し・降り止み）の観測には目視のほか、計器では感雨器を用いる。降水の形態、特に雪・霙・霰・雹などを観測・区別する方法は目視が中心である。視程測定の手法を応用して雨雪の判別などを行うもある。なお、気象庁の天気を自動観測している地点では、感雨器が降水を検知したときの気温と湿度から雨雪または霙の判別を行っている。