熱帯雨林が広がる地域では熱帯収束帯（ITCZ）に沿う活発な積雲対流による激しい降水が一年を通して見られる。一方、雨季と乾季がある熱帯サバナなどの地域では熱帯収束帯に入る雨季に同じような降水が見られる。緯度20-35度付近の中緯度の大陸東側では、夏季は亜熱帯高気圧の西縁となるため湿った南風により大気が不安定となり時折激しい降水がみられる一方、冬季は寒帯前線の南下により温帯低気圧が通過し稀に激しい降水が見られる。また緯度40-55度付近の高緯度の地域では寒帯前線に沿う温帯低気圧の活動が活発で稀に激しい降水が見られる。また、雷雨の発生頻度からみても、熱帯雨林や熱帯サバナ地域では頻度がかなり高いほか、中緯度の大陸東側でも頻度が高い。前者は大気の不安定度が高く積雲対流が発達しやすいため、後者は特に夏季に対流圏下層で暖湿流が流れ込んで大気が不安定化しやすいためである。一方、海洋は前述と同じ緯度帯にあっても雷雨の頻度が少ないが、その原因として海洋では積乱雲中での霰の形成が活発ではないこと（雷は霰の形成に密接に関わっている）が挙げられる。単位時間当たりの降水量の極値で見ると、地球上では日降水量は約2,000mm、1時間降水量は約400mm、10分間降水量は約150mmがそれぞれ限界と考えられている。なお、数日間から1日間の極値は熱帯の地域、1日間から1時間の極値は亜熱帯の地域であるのに対し、1時間から1分間の極値は熱帯から中緯度まで様々な地域で記録されている。激しい雨の時の大気場についても気候による差が見られる。日本では積乱雲の内外に亘って対流圏内が広く湿潤な場合が多い一方、大陸、例えばアメリカのテキサス州などでは対流圏内が全層に亘って乾燥していて雲域だけが湿潤な場合が多く、この環境で生じる積乱雲は雲頂高度が15kmにも達することが珍しくなく、大きな雹、メソハイの発達、強い下降気流など日本とは異なる特徴を有する。よって、気候の異なる地域の豪雨を扱う際には注意が必要である。
周囲との高低差が大きい山脈の風上側斜面では、そのさらに風上にある平地に比べて雨量が多くなることが知られている。日本においては、山脈の南側斜面に多い。例えば昭和38年台風第9号による四国の総雨量を見ると、高知平野は200-400mmの地域が分布しているのに対して、四国山地はほとんどが400mm以上で1,000mmを超える地点もあるなど、明らかな差が出ている。また、特定の地域特有の線状降水帯が現れ豪雨となることがある。鹿児島県西方沖の甑島列島から伸びる「甑島バンド」、長崎県南部の諫早平野から伸びる「諫早バンド」、長崎県南端の長崎半島から伸びる「長崎バンド」などが知られている。いずれの地域も起伏があることから地形の影響により積雲対流が生じているのではないかという仮説が立てられているが、数値モデルによるシミュレーションにおいて肯定する報告もあれば否定する報告もあるなど、はっきりとは証明されていない。
慶應義塾大学在学中の1991年、ミス慶應に輝く。大学時代は、スキー競技をしていた。TBSの入社試験を間近に控えたとある競技大会で、練習日に左手の、大会本番では左足のそれぞれのじん帯を切る大けがを負ってしまい、入社試験当日には病院からTBSに出向いたという。このときの左手足に包帯を巻いた上でのブレザー服姿の就職活動用の写真と、先述の「ミス慶應」に選ばれたときの写真が、1998年発行の女子アナ写真集『We love TBS!!』に掲載されている。1995年4月、TBSにアナウンサー第30期生として入社（同期入社には小島慶子・堀井美香）。TBS現・TBS放送センター建て替え移転後の最初のアナウンサーにあたる。入社してから約4年間は、いわゆる「体育会系」だったこともあり、主にスポーツ報道を中心に活躍。1998年の長野オリンピックの取材で、長野県白馬村の大回転のコースを滑走していたところ、40メートルほど転げ落ち、鼻血を出し軽い鞭打ち状態になったこともあった。1997年5月10日放送の特撮作品『ウルトラマンティガ』（毎日放送制作）の第36話「時空（とき）をこえた微笑（ほほえみ）」にTPC隊員と逃げ惑う群衆の2役でカメオ出演した。1999年春、『エクスプレス』のMCを務めることになってから、報道･情報系に転向する。その『エクスプレス』放送中に、自身の結婚報告をした。また、深夜のスピンオフ番組『夜のエクスプレス』（2000年 - 2001年放送）では、当時新婚だった小川が「夜食をつくる」コーナーがあり、共演者の浅草キッドの辛口なコメントにもめげず、手料理を披露していた。2001年春、前任者・進藤晶子のTBS退社降板により『JNNニュースの森』のメインキャスターに就任。2004年秋に降板後は、研修として報道局外信部で活動し、主にニューヨーク支局で働いていた。2005年7月に帰国。帰国後は、入社11年目で初のラジオのレギュラー『大沢悠里のにっぽん元気カンパニー』に出演。TBSラジオでは上記の番組を内包する『大沢悠里のゆうゆうワイド』の代打アシスタントを数回務めるほか、『環境キャンペーン』特別番組のパーソナリティーにも起用される機会があった。2007年3月から産休に入ることを、同年2月1日放送の『ゆうゆうワイド』の中で発表した。同年5月18日に、第1子となる長女を出産していたと、5月21日TBSから発表。体重は3,130g、母子ともに健康。これで1995年入社組は、3人ともママさんアナウンサーになった。2008年3月下旬復帰。かつて担当していたラジオ番組『にっぽん元気カンパニー』の最終回に出演した。その後はテレビの報道・情報系番組を中心に活躍。2010年8月13日の放送のラジオの生ワイド番組『森本毅郎・スタンバイ!』に出演した際、第2子を妊娠していることが明らかにした。そのため、これまで担当していた『Nスタ』日曜版を8月15日放送分で一時降板（代役は山田愛里）。その後長男を出産。2012年3月1日付の公式ブログで第3子の妊娠を発表、同月18日の『Nスタ』で降板および産休を発表した。5月7日都内の病院で3,335gの次女を出産していたことが11日、分かった。2013年4月より3度目の仕事復帰。