L'oscurità di una nuvola dipende dal suo spessore ottico, che è determinato dal numero e dalla dimensione delle gocce d'acqua o dei cristalli di ghiaccio nella nuvola. Le nuvole con uno spessore ottico maggiore appaiono più scure perché impediscono a una maggiore quantità di luce solare di raggiungere il suolo.

Quando la luce del sole colpisce una nuvola, parte della luce viene assorbita dalle goccioline d'acqua o dai cristalli di ghiaccio nella nuvola. Parte della luce è anche dispersa in tutte le direzioni, ed è ciò che conferisce alle nuvole il loro colore bianco. La quantità di luce assorbita o diffusa dipende dalla lunghezza d'onda della luce e dalla dimensione delle gocce d'acqua o dei cristalli di ghiaccio.

Goccioline d'acqua o cristalli di ghiaccio più piccoli diffondono più luce blu che luce rossa, motivo per cui le nuvole spesso appaiono bianche o grigie. Le gocce d'acqua più grandi o i cristalli di ghiaccio diffondono equamente tutte le lunghezze d'onda della luce, motivo per cui le nuvole possono apparire grigio scuro o nere.

Anche la quantità di goccioline d'acqua o cristalli di ghiaccio in una nuvola può influenzarne l'oscurità. Le nuvole con una maggiore densità di goccioline d'acqua o cristalli di ghiaccio appaiono più scure perché impediscono a una maggiore quantità di luce solare di raggiungere il suolo.

Infine, anche l'angolazione del sole può influenzare l'oscurità di una nuvola. Le nuvole più vicine al sole appaiono più scure perché la luce solare deve attraversare una parte maggiore delle nuvole per raggiungere il suolo. Le nuvole più lontane dal sole appaiono più leggere perché la luce solare deve attraversare una parte minore delle nuvole per raggiungere il suolo.

In sintesi, l'oscurità di una nuvola dipende da una serie di fattori, tra cui lo spessore ottico della nuvola, la dimensione delle gocce d'acqua o dei cristalli di ghiaccio nella nuvola, la densità delle goccioline d'acqua o dei cristalli di ghiaccio nella nuvola e l'angolo del sole.