Явление, порождающее эти удивительные облака, выражается в возникновении неустойчивости между двумя различными по свойствам воздушными течениями. Различия выражаются в температуре, и, как следствие, в плотности. Скорости двух расположенных горизонтально слоев отличаются, и на границе их возникают небольшие вихри, словно волны на море.
Чаще всего неустойчивость Кельвина-Гельмгольца возникает при прохождении теплого фронта, когда теплый воздух, перемещаясь в сторону более холодного воздуха, натекает на него и скользит вдоль его клина. Также такие облака могут наблюдаться в горных регионах, возле морских берегов. Неустойчивость может проявляться во всех ярусах: как в низких облаках (слоисто-кучевых), облаках среднего яруса (высоко-кучевых), так и в верхнем ярусе (перисто-кучевых).
