冰雹形成的原理
冰雹是在发展强盛的积雨云中形成的。积雨云由水滴、冰晶和雪花组成，一般分为三层：最下面一层温度在 0℃以上，由水滴组成；中间层温度为-20~0℃，由过冷却水滴、冰晶和雪花组成；最上面一层温度在-20℃以下。在冰雹云中，强烈的上升气流携带着许多大大小小的水滴和冰晶运动，其中一些水滴和冰晶并合冻结成较大的冰粒，这些粒子和过冷水滴被上升气流输送到含水量累积区，就可以成为冰雹核心。雹核在上升气流携带下进入生长区后，在水量多、温度不太低的区域与过冷水滴碰并，长成一层透明的冰层，再向上进入水量较少的低温区，这里主要由冰晶、雪花和少量过冷水滴组成，雹核与它们粘并冻结就形成一个不透明的冰层。这时冰雹已长大，而那里的上升气流较弱，当它支托不住增长大了的冰雹时，冰雹便在上升气流里下落，在下落中不断地并合冰晶、雪花和水滴而继续生长，当它落到较高温度区时，碰并上去的过冷水滴便形成一个透明的冰层。这时如果落到另一股更强的上升气流区，那么冰雹又将再次上升，重复上述的生长过程。这样冰雹就一层透明一层不透明地增长，由于各次生长的时间、含水量和其它条件的差异，所以各层厚薄及其它特点也各有不同。最后，当上升气流支撑不住冰雹时，它就从云中落了下来，成为我们所看到的冰雹了。当云中的雨点遇到猛烈上升的气流，被带到 0℃以下的高空时，便液化成小冰珠；气流减弱时，小冰珠回落；当含水汽的上升气流再增大，小冰珠再上升并增大；如此上下翩腾，小冰珠就可能逐渐成为冰雹，最后落到地面。
导致冰雹产生的气象条件
要形成冰雹，需要以下气象条件：
大气中必须有相当厚的不稳定层存在。
积雨云必须发展到能使个别大水滴冻结的高度（一般认为温度达-16~-12℃）。
要有强的风切变。
云的垂直厚度不能小于 6~8 千米。
积雨云内含水量丰富，一般为 3~8 克/立方米，在最大上升速度的上方有一个液态过冷却水的累积带。
云内应有倾斜的、强烈而不均匀的上升气流，一般在 10~20 米/秒 或以上。
不同地区冰雹形成原因的差异
不同地区冰雹形成的原因存在一定差异。在我国，冰雹的分布具有明显的地域性和季节性特点。例如，在东北、华北、西北地区和青藏高原地区，冰雹多出现在 5 月至 9 月，6 月是其喜爱的月份；而在长江中下游地区，冰雹喜 2 月至 4 月，3 月尤甚；2 月至 5 月冰雹常造访华南、西南地区。此外，地形也是影响冰雹形成的重要因素。冰雹常出没地与地形高度有密切的关系，随着地形高度的降低，冰雹的出现频率也会逐渐减少。冰雹最常打卡地大体沿山系伸展，最常打卡地当属青藏高原，其次为大兴安岭至太行山一带。另外，天山、祁连山、长白山、云贵高原等地也是冰雹出没较多的地区。平均而言，每年冰雹会在青藏高原打卡 3 - 15 天，部分地区可超过 15 天；在云贵高原、华北中北部、内蒙中东部、东北和新疆西部和北部山区，平均每年冰雹会出现 1 - 3 天；而华南沿海、四川盆地、长江中下游的平原地区等地区，年均冰雹日数小于 0.1 天，也就是说，冰雹平均 10 年才会出现一次，冰雹很少出现。
季节对冰雹形成的影响
冰雹的形成具有明显的季节性。就全国平均而言，冰雹主要出现在 5 - 9 月，这 5 个月的总雹日占全年雹日的 80%以上，其中又以 6 月为冰雹盛行月，而冬季是冰雹最少出现的季节。在不同地区，其表现存在很大差异。春夏季节，天气转暖，太阳把大地烤得滚烫，近地面极易形成不稳定的湿热空气，当高空有弱冷空气时，“上冷下暖”容易引起空气的强烈对流，湿热空气迅速上升，为冰雹的形成创造了极佳的条件。而在冬季，近地面气温很低，不能产生强大的快速上升气流，所以冰雹在冬季很难形成。
全球气候变化与冰雹发生的关系
全球气候变化可能会对冰雹的发生产生影响。研究表明，气候变化可能会使冰雹变大。美国上一次关于冰雹的大型研究还是在 20 世纪 70 年代末进行的，这让冰雹科学家感到沮丧。近年来，气候变化导致极端天气增加，给全球许多国家和地区造成损失。但在这一背景下，相关研究活动仍停滞不前，且备受冷落。有研究提出，冰雹减少有可能是全球变暖背景下，温差减小，从而导致对流活动减弱导致的。未来每 0.5℃的增暖都会显著改变全球大部分地区极端天气与气候事件的频率和强度，包括极端温度、极端降水、台风、干旱等。未来也会有更多的区域遭遇更多的复合极端事件，包括持续增多的酷热干旱复合事件，更容易诱发野火的天气环境，河口海岸地区将面临增多的极端降水、河道洪水、海平面上升、风暴潮等。