高层云为带有条纹或纤缕结构的云幕，颜色灰白或灰色，有时微带蓝色。云层厚度多在1500～3500米之间，可部分或全部布满天空。云层较薄部分，可看到昏暗不清的日月轮廓，看上去好像隔了一层毛玻璃；厚的云，底部较阴暗，看不到日月。由于云层厚度不一，因此各部分明暗程度也不尽相同。高层云由卷层云变厚或雨层云变薄而成；也可由蔽光高积云演变而成；在中国南方，有时积雨云上部或中部延展，也能形成高层云，但持续时间不长。高层云多由直径5～20微米的水滴、过冷水滴和冰晶、雪晶混合组成，可降连续或间歇性的雨、雪。若有少数雨雪幡下垂时，云底的条纹结构仍可分辨。高层云可分为透光和蔽光高层云。透光高层云云层较薄且均匀，呈灰白色，透过云层，日月轮廓模糊，好像隔了一层毛玻璃，地面物体无影，多在秋末到春初出现，如果逐渐增厚，6～12小时可有小雨或小雪产生。蔽光高层云云层较厚，且厚薄不均，厚的部分隔着云层看不见日月，薄的部分比较明亮，可看出纤缕结构。
雨层云是厚而均匀的降水云层。云底高度通常在600～2000米之间，云层厚度一般为3000～6000米。北方和高原地区的雨层云中部由过冷水滴、冰晶和雪晶组成。雨层云常出现在暖锋云系中，有时出现在其他天气系统中。雨层云多数由高层云演变而成，有时也可由蔽光高积云、蔽光层积云演变而成。能遮蔽日月，呈暗灰色，云底经常出现碎雨云。雨层云覆盖范围很大，常布满天空。雨层云因云内水滴较大，所以反光强，看起来仿佛有微弱的光从云内发出似的。常有连续性雨或雪，即使不降水，也有大量雨雪幡下垂，使得云底显得混乱，没有明确的界限。农谚“天上灰布悬，雨丝定连绵”，指得就是雨层云降水。
层云是低而均匀的云层，云低距地面仅几十米至几百米，厚度一般在400～500米之间，常可将小山或高建筑物的顶部淹没，像雾但不接地，由直径5～30微米的水滴或过冷水滴组成，呈灰色或灰白色。层云为局地性云，水平范围100～1000千米。
层云
上述前3种层状云由系统性上升运动引起，而层云则由乱流形成。在稳定气层中，乱流将热量下传，使乱流混合层上层降温、下层增温；并同时将水汽和杂质上传，使下层减湿、上层增湿。由于混合层顶之上空气不受乱流影响，温度少变，于是在混合层顶与其上空气间形成逆温层，称乱流逆温。乱流逆温之下（混合层顶）聚集的水汽和杂质，又增强了夜间此处的辐射冷却，加剧了降温过程。降温和增湿的双重作用，使混合层顶之处的水汽饱和发生凝结，形成层云。此外，层云也可由雾演变而成。夜间形成的雾，日出后，地面增温，近地面层稳定性减弱，乱流增强。乱流不仅使近地面层增温，还使其减湿。由于贴地层首先增温减湿，因此雾的底部首先蒸发消散，上部残余部分即为层云。雾和云并无本质区别，只是前者接地，后者悬空。层云日变化明显，形成于夜间，日出后气温逐渐升高，稳定层被破坏，层云也逐渐消散。云厚时日月光不能透过，云薄时日月轮廓清晰可辨，好似白色玉盘。层云可降毛毛雨或米雪，冬季降小雪，但无雨雪幡下垂。
4.2.3波状云
波状云是由大气中波动气流形成的云。在波动层内，水汽充沛时，波峰处因空气上升冷却凝结成云，波谷处因空气下沉增温无云形成或使云蒸发变薄，从而形成波浪状排列的云条或云层。当同时产生于两个方向不同的气流波动时，由于波的互相干涉，云便分裂成孤立的扁球状或块状，成行成列规则排列。卷积云、高积云和层积云均为波状云，由不同高度的波动气流形成。
卷积云是由小片或球状细小云块组成的云片或云层，白色无暗影，有柔丝般光泽，常排列成行或成群，很像轻风吹过水面所引起的小波纹。云底高度一般在5000米以上，由冰晶组成。农谚“鱼鳞天，不雨也风颠”，指得就是卷积云，这种云是下雨或刮风的征兆。
高积云云块较小，轮廓分明，常呈扁圆形、瓦块状、鱼鳞片，或是水波状的密集云条，成群、成行、成波状排列。由微小水滴或过冷水滴与冰晶混合组成，可与高层云、层积云、卷积云相互演变。高积云一般云底高度在2500米以上。薄的云块呈白色，厚的云块呈暗灰色。日月透过薄的高积云时，常常能观测到由云中微小水滴或冰晶因对光的衍射而形成的内蓝外红的称为华的光环。农谚“瓦块云，晒煞人”，说的是高积云比较稳定，很少变化，预示晴天。如果高积云的厚度继续增厚，并逐渐融合成层，预示天气将有变化，甚至会出现降水。
层积云是由团块、薄片或条形云组成的云群或云层，常成行、成群或波状排列。云块个体都相当大。云层有时满布全天，分布稀疏，常呈灰色、灰白色。薄的层积云可看到太阳，厚的层积云比较阴暗。层积云可由高积云、层云、雨层云演变而来，或由积云、积雨云扩展或平衍而成。云层厚度在100～2000米之间，由直径5～40微米水滴组成。中国冬季和高原地区的层云由过冷水滴、冰晶和雪晶组成。云底较低，当云层发展较厚时常出现短时降水。
4.2.4特殊云
特殊云包括荚状云、堡状云和絮状云。
荚状云呈椭圆形或豆荚状分散在天空，轮廓分明，云块不断地变化着。云体中间厚、边缘薄，云体中间呈暗灰色、边缘呈白色；遮挡日月光线时，会出现美丽的虹彩。荚状云是气流越山后在背风坡形成的波动气流所致。农谚“梭子云，定天晴”，指这种云如果云量少，变化不大，预兆短时期内天晴。
堡状高积云
堡状云是空气对流运动和稳定层相互作用的结果，远看并列在一线上，有一共同的水平底边，顶部凸起明显，凸起的堡状是在波状云基础上形成的，好像城堡。当波状云在逆温层下形成后，如果逆温层不太厚，且在逆温层下有对流和乱流发展时，较强的上升气流可以穿越逆温层，形成圆弧形云朵，和原有的波状云相连，形成堡状云。常见的堡状云有堡状高积云和堡状层积云。农谚“炮台云，雨淋淋”，指这种云出现预示将有不稳定的雷阵雨天气。
絮状云是由空中对流形成的云，具有积状云外形，云块大小不一，分散在天空，可出现在不同高度，没有底边。由于云块边缘部分与周围未饱和空气混合蒸发，因此云块边缘破碎，像破碎的棉絮团，呈灰色或灰白色。絮状云是在高空潮湿、不稳定气层中，由垂直气流切变形成的涡旋气流或水平气流辐合触发的空中对流所致，可出现雪幡。农谚有“朝有破碎云，午后雨淋淋”。由于该高度上气层不稳定，到了中午，低层对流一但发展，上下不稳定气层结合起来，可产生强烈上升气流，形成积雨云，产生雷雨或冰雹。
大气中的霜、露、云雾，是由水汽凝结（凝华）而成。水汽的凝结（凝华）过程，伴随着大气的冷却过程。大气中的冷却过程，有接触冷却（暖空气流经冷下垫面）、混合冷却（冷暖空气混合）、辐射冷却（夜间地面及云顶辐射冷却）、绝热冷却（空气上升冷却）等。辐射冷却可产生霜、露及辐射雾，混合冷却可产生锋际雾，接触冷却可产生平流雾，绝热冷却可产生云和上坡雾。相反，增温过程是水汽凝结蒸发消散的过程。日出后的太阳辐射增温，可使霜、露、雾蒸发消散；大气下沉运动增温，可使云滴蒸发消散。
不同的上升运动产生不同形状的云。由热力引起的对流上升运动形成积状云（又称对流云），系统性升上运动形成层状云，波动气流形成波状云。由于对流云上升速度较高、水平范围较小，因此降水强度较大，雨区范围较小，且为阵性降水；由于层状云上升速度较低、水平范围较大，因此降水范围大，雨强较小，持续时间较长，为连续性降水。
霜冻是一种灾害性天气。霜冻对作物的冻害不是因为有“霜”，而是形成霜的低温。其实，霜在形成过程中因水汽凝华而释放潜热，对气温的下降还有一定的减缓作用。
雾也是一种灾害性天气。大雾不仅影响交通，由于雾总是和逆温层相伴出现，而逆温层又阻止上下层空气的质量交换，使污染物难以扩散，因此雾天时近地面层常聚集大量的污染物。空气中的二氧化硫在大气中被氧化后，与雾滴结合可形成硫酸雾，危及人体健康。
