Sương thường xuất hiện vào những đêm quang mây, gió nhẹ, nhiệt độ và độ ẩm tương đối cao. Trong thời tiết như vậy, bức xạ hiệu dụng mạnh, nhiệt độ các cảnh vật trên mặt đất hạ thấp. Không khí tiếp xúc với chúng bị lạnh và hơi nước ngưng kết lại thành các giọt nước bám vào cảnh vật ấy.

Nước sẽ ngưng tụ thành các giọt nhỏ phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí. Nhiệt độ và độ ẩm tương đối mà tại đó các giọt nước có thể hình thành được gọi là điểm sương. Khi nhiệt độ bề mặt giảm xuống, đạt tới điểm sương, hơi nước trong khí quyển ngưng tụ để tạo thành các giọt nhỏ trên bề mặt. Quá trình này phân biệt sương với các dạng khí tượng thủy văn khác, được hình thành trực tiếp trong không khí bằng cách làm lạnh nó tới điểm sương (thông thường xung quanh các nhân ngưng tụ) như sương mù hay mây. Tuy nhiên, các nguyên lý nhiệt động lực học của sự hình thành là giống như nhau.