形成云海的低云和雾，主要是层积云。云海的云底高度一般在1000米左右，厚度一般为几十米到三四百米。
每当雨雪天气过后，空气中的水汽十分充足，由于天睛、风小，辐射冷却作用显著，水汽便迅速凝结，就较为稳定地构成了广阔绵延的云海。
云海的出现概率受气候的影响较大，因而表现出一定的季节性和地域性。在潮湿的雨季云海出现的概率明显多于旱季，因而对某一高山来说，云海的出现就有明显的季节性，例如黄山、庐山的春节最容易出现云海。又由于各地的雨季时间和长短有差异，云海的出现自然也有一定的地域性。
通常情况下，气候潮湿多雨的南方地区的高山出现云海的概率要比北方地区大得多。深秋季节，天高云淡，空气干燥，云海的出现概率较小，倘若出现，则云海最为稳定，常常可维持两三天。
云海最容易出现在雨雪天气过后，因为这时候的天气常常受高压控制，水汽和风的条件较好，大气结构比较稳定，极有利于形成连绵平坦的层积云。