En la troposfera superior, el vapor de agua puede depositarse directamente sobre partículas sólidas.
En nubes más cálidas que alrededor de −37°C, donde el agua líquida puede persistir en un estado sobre enfriado, los núcleos de hielo pueden hacer que las gotas se congelen.
[2][3][4] Según Web of Science la palabra clave «nucleación de hielo», que apareció en las categorías Met Atm Sci y Env Sci hasta diciembre de 2021, se trazó utilizando la cantidad de artículos publicados.
Las partículas de hielo pueden tener un efecto significativo en la dinámica de las nubes, se sabe que son importantes en los procesos por los cuales las nubes pueden electrificarse y provocar los rayos.
[5][6] Muchos tipos diferentes de partículas atmosféricas pueden actuar como núcleos de hielo, tanto naturales como antropogénicos, incluidos los compuestos de polvo del desierto, hollín, materia orgánica, bacterias (por ejemplo, Pseudomonas syringae), polen, esporas de hongos y cenizas volcánicas, entre otros.