Las nubes cumulonimbus se forman cuando el aire caliente y cargado de humedad se desplaza hacia arriba y se enfría, condensándose en un cuerpo alto de gotas de agua. Las nubes cumulonimbus pueden alcanzar hasta 10 kilómetros de altura y tomar un plano Apariencia total debido a los fuertes vientos en altitudes elevadas. Las nubes cumulonimbus son altas, como las nubes cúmulos regulares, y producen precipitaciones como otras nubes nimbus.
Las nubes cumulonimbus están detrás de algunos de los climas más severos que ocurren en la Tierra. También son fuentes frecuentes de rayos, ya que son altamente energéticos. Si bien estas nubes son capaces de formar supercélulas y causar inundaciones repentinas y otras catástrofes, rara vez lo hacen por mucho tiempo. Estas nubes requieren una gran cantidad de energía para sostenerse, y se gastan en causar un clima severo.
Las nubes cumulonimbus se forman relativamente cerca del suelo, al menos en su parte inferior, debido a la gran cantidad de calor necesaria para formarlas, y la naturaleza de las corrientes ascendentes. Una corriente ascendente comienza cuando el calor se irradia desde el suelo al aire, calentándolo y haciendo que se levante. Este movimiento de aire, debido a las diferencias térmicas, no solo es la causa de los cumulonimbos y otras nubes cúmulos, sino que, en última instancia, es la causa de la mayoría de los climas en la Tierra.
