Mưa đóng một vai trò quan trọng trong chu trình thủy học trong đó nước từ các đại dương (và các khu vực khác có chứa nước) bay hơi, ngưng tụ lại thành các đám mây trong tầng đối lưu của khí quyển do gặp lạnh, khi các đám mây đủ nặng, nước sẽ bị rơi trở lại Trái Đất, tạo thành mưa, sau đó nước có thể ngấm xuống đất hay theo các con sông chảy ra biển để lại tiếp tục lặp lại chu trình vận chuyển.

Các giọt mưa rơi thông thường được vẽ trong các tranh hoạt họa như là "giọt nước mắt", tròn ở phần đáy và nhỏ, nhọn ở phần đỉnh, nhưng điều này không đúng (chỉ có các giọt nước nhỏ ra từ một nguồn nào đó mới có dạng như vậy ở thời điểm hình thành ra giọt nước). Các giọt mưa nhỏ là có dạng gần như hình cầu. Các giọt lớn hơn thì bị bẹt dần đi, giống như bánh hamburger (một loại bánh mì dẹp như bánh bao); còn các giọt rất lớn thì có hình dạng giống như cái dù. Trung bình thì giọt mưa có kích thước từ 1 mm đến 2 mm theo đường kính. Những giọt mưa lớn nhất trên Trái Đất đã được ghi lại ở Brasil và quần đảo Marshall năm 2004 - một số giọt có kích thước tới 10 mm. Kích thước lớn được giải thích là sự ngưng tụ trong các hạt khói lớn hay bởi sự va chạm giữa các giọt mưa trong một khu vực nhỏ với lượng rất lớn nước lỏng.

Nói chung, nước mưa có độ pH nhỏ hơn 6 một chút, đơn giản là do nó hấp thụ điôxít cacbon trong khí quyển, nó bị điện ly một phần trong nước, tạo ra axít cacbonic. Ở một số sa mạc, các luồng không khí vận chuyển cả cacbonat canxi lên không trung, do đó nước mưa ở đây có thể là có pH bằng hoặc cao hơn 7. Các trận mưa có pH thấp hơn 5,6 thì được coi là mưa axít.

Lượng mưa tại một khu vực nào đó được đo bằng các máy đo lượng mưa đặt tại một số điểm ngẫu nhiên, xa khu vực có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Nó là độ cao lượng nước thu được sau cơn mưa trên một bề mặt phẳng, không bị nhà cửa hay cây cối bao phủ hay che lấp và có thể được tính bằng mm (milimét) hay L/m². Độ chính xác của các máy đo có thể đạt tới 0,25 mm hay 0,01 in.