Quand dans des cumulus l'air est instable, un courant ascendant prédomine dans toute la cellule et va former un cumulonimbus. Un orage va se produire. Ces phénomènes ce font dans ces nuages de 5 à 20 kilomètres de haut et d'environ 5 kilomètres de larges. Il y a des courants ascendants d'air chaud de plus 100 km/h et des courants descendants d'air froid (cellule convective). Au sommet la température est très basse comme la tropopause est au-dessous de 0°C. Il y a donc une grande différence de températures entre le sommet et le bas du cumulonimbus. Quand le nuage a atteint l'altitude maximum un violent courant descendant se forme entraînant des chutes de pluie ou de grêle à partir du sommet congelé et aplati du nuage (l'enclume). Le courant descendant d'air froid finit par écraser le courant ascendant d'air chaud alimentant le nuage.

Les orages peuvent être formés : de cellules convectives de 10 km au maximum à différents stades de leur existence appelés orages multicellulaires ou d’une seule cellule convective de très grande taille (de 20 km à 50 km), de très forte intensité et de très longue durée de vie nommé orages super-cellulaires. Ces derniers sont formés par les fronts froids.