La condensación es el proceso inverso a la evaporación y constituye uno de los mecanismos fundamentales del ciclo del agua. Se produce cuando una masa de aire húmedo se enfría hasta alcanzar su punto de rocío, momento en el que la humedad relativa alcanza el 100% y el vapor de agua comienza a transformarse en gotitas líquidas. Este proceso libera calor latente, que calienta el aire circundante y puede realimentar procesos convectivos. Para que la condensación ocurra en la atmósfera, se necesitan núcleos de condensación: partículas microscópicas de polvo, sal marina, polen o contaminantes sobre las que el vapor se deposita. Sin estos núcleos, el aire podría alcanzar sobresaturaciones extremas sin formar gotas. En la atmósfera limpia, la sobresaturación necesaria sería del 300-400%, pero con núcleos de condensación abundantes basta con un 0,1-1%. El resultado visible de la condensación atmosférica son las nubes, la niebla y el rocío. La altitud a la que comienza la condensación se denomina nivel de condensación y se puede estimar a partir de la diferencia entre la temperatura del aire y el punto de rocío en superficie: por cada grado de diferencia, el nivel de condensación asciende aproximadamente 125 metros. Este concepto es clave para predecir la base de las nubes y entender la formación de tormentas.