Las nubes cumulonimbus producen tormentas eléctricas, ventiscas, lluvias torrenciales, tormentas de granizo y tornados. Aunque tienen una base baja, estas nubes son muy profundas y pueden extenderse millas en la atmósfera.
Estas nubes son tan altas que a pesar de que están formadas por gotas de agua en sus niveles más bajos y están hechas de cristales de hielo en la parte superior. Son tan densos que son oscuros y amenazadores cuando se ven desde el suelo. Esto se debe a que la luz se dispersa por las muchas gotas de agua y hielo en la nube a medida que pasa.
Se crea una nube cumulonimbus cuando las corrientes de convección interactúan con el aire inestable. El aire cálido y húmedo se eleva hacia la nube, lo que conduce a la condensación y más calentamiento. Esto contribuye a las intensas corrientes de corriente ascendente. Los cristales de hielo en la parte superior de la nube caen a través de la nube para crear corrientes descendentes. Estos emergen desde la parte inferior de la nube como viento fuerte, que enfría el aire en las corrientes ascendentes. Finalmente, este sistema de convección se detiene y la nube finalmente decae.
Sin embargo, en el acto de descomposición, la nube cumulonimbus puede liberar toda su humedad en una tormenta intensa. En otros casos, las corrientes ascendentes y descendentes pueden separar y producir una supercelda. Esto puede producir un tornado.