Le nimbostratus (Ns) est un nuage gris, sombre, d'aspect uniforme et diffus, couvrant le ciel comme un manteau dense. Il s'étend horizontalement à des altitudes moyennes et basses (base entre 600 et 3 000 m) et est suffisamment épais pour masquer complètement le soleil. C'est le nuage responsable de la pluie continue et persistante pouvant durer des heures, voire des jours.
Contrairement au cumulonimbus, qui produit des précipitations intenses mais brèves, le nimbostratus génère une précipitation modérée et constante : pluie légère à modérée en mois tempérés, ou neige soutenue en hiver. C'est le nuage typique des fronts chauds et des fronts occlus, où l'air chaud s'élève lentement au-dessus de l'air froid sur des centaines de kilomètres.
La séquence classique de nuages avant un front chaud se termine par le nimbostratus : cirrus → cirrostratus → altostratus → nimbostratus → pluie. Visuellement, le nimbostratus donne à tout un aspect uniformément gris, sans formes différenciées. En Espagne, les jours de pluie prolongée par dépressions atlantiques en Galice, Asturies et Pays basque sont dominés par ce nuage.