積乱雲
積乱雲の発生原因は様々であるが、多くの場合は地表付近の高温の空気と、上空の低温の空気との温度差が大きくなったことによってもたらされる大気の不安定さによって生ずる。つまり、高温で密度の低い地表付近の空気が上昇して、大気の不安定さが解消される過程で、積乱雲が生ずるのである。このような対流性の上昇気流が原因で発生する積乱雲が最も多い。したがって、赤道付近のような単位面積辺りに受ける太陽からのエネルギーが多い地域では1年中、中緯度付近では太陽から受けるエネルギー量が1年の中でも多い夏場に、地表付近と上空の温度差が大きくなりやすく、結果として積乱雲が発生しやすい。ただし、例えば北陸地方のような日本列島の日本海側の比較的南の地域においては、冬にシベリア気団からの冷たい季節風が吹き込んでくる一方で、対馬海流のような暖流が熱を輸送してくるために海面付近の温度が高く、これによって海面付近と上空とで温度差が大きくなった結果、積乱雲が発生する場合もある。
乱気流
積乱雲の中や台風の周りに多く見られるが、周辺に雲の無い晴天状態の大気中で発生する場合もある。この場合は「晴天乱気流」（CAT）と呼ぶ。飛行機が乱気流の中に入ると大きく揺れ、急激な上・下降を繰り返すため機体に大きな負担を与え、最悪の場合墜落することがある。また、シートベルトのサインが遅れたために機内の乗客・乗員が重軽傷を負う事故も毎年に何例か発生している。そのため、旅客機の場合、ウェザーレーダーと呼ばれる気象レーダーを装備しており、乱気流に遭遇する前にある程度の発見は可能だが、そのレーダーを読み取るためには熟練した技術が必要と言われる。そして、機体への負担の軽減のほか、機内サービスや乗客の乗り心地といった快適性、前記の通り乗客・乗員の身体・生命に影響を及ぼすため、パイロットが前方に乱気流があることを発見したときは、可能な限り回避しなければならない。また、他の航空機の早期の乱気流の回避につながる事から、乱気流に遭遇した航空機は、乱気流に遭遇した旨を当該管制空域の管制官に報告しなければならない。