Wysokość podstawy i wierzchołków zależy od rozkładu temperatury i wilgotności i można ją ocenić używając m.in. atmosferycznych diagramów termodynamicznych.
Obecna taksonomia chmur oparta jest na pracy Luke Howarda z początku XIX wieku, który wprowadził nazwę "Cumulus" jako jedną z trzech głównych "zmienności" (kategorii). Obecnie chmury kłębiaste są badane ze względu na ich efekty klimatyczne poprzez zmianę: pokrywy chmur, wodności chmurowej, mikrofizyki chmur.
Mikrofizyka mały|Wzrost chmur kłębiastych. (Film_poklatkowy) Krople wody w cumulusach są stosunkowo małe (około 10 mikrometrów) i przezroczyste w widmie światła widzialnego od 0,3–0,7 mikrometra. Oznacza to, że chmury te (a także większość chmur wodnych i lodowych) nie absorbują promieniowania słonecznego. Biały kolor cumulusa jest spowodowany mało selektywnym (czyli wszystkie kolory światła podobnie) rozpraszaniem światła na kroplach wody. To, że chmury są szare lub czarne dla obserwatora jest spowodowane odbiciem światła przychodzącego, a nie absorpcją promieniowania słonecznego w chmurach. Wobec tego kolor chmur Cumulus zależy od położenia obserwatora i od pozycji Słońca i nie powinien być używany naukowo do ich charakterystyki. Małe krople chmurowe spadają grawitacyjnie, są jednak utrzymywane w chmurach dzięki ruchom wstępującym.