云状、云量（以及云码）和云高的观测。中国的气象观测规范中，按云的外形特征、结构、特点和云高将云分为三族、十属、二十九类（见云雾现象）。

中国早在汉代就有云图。这从马王堆三号墓出土的《天文气象杂占》内的云图中也得到证实。到19世纪初，西方各国，如法国C.德拉马克、英国L.霍华德在1802年提出了云的主要分类（霍华德将冰晶云、块状云和层状云分别称为卷云、积云和层云。又将降水性的云称为雨云）。到1891年在慕尼黑的国际气象会议上对云的分类首次取得一致意见，并在1896年出版了第一本国际云图。1929年国际气象组织哥本哈根会议规定了云的国际分类。1956年世界气象组织出版的新的国际云图对云的分类作了进一步的修改和补充，还对某些特殊云作了规定。

对云的外形特征进行分类判断。按云的形状并联系其成因可分为三大类：①积状云：分离、孤立的云块垂直向上发展，云中及云下有较强的垂直升降气流，其形成原因主要是对流作用。积状云主要指积云和积雨云，也包括堡状、絮状高积云和卷云等。②波状云：其特征为云层沿水平方向散布。起伏不平，有时个体呈块状。这种云多形成于逆温层或稳定层附近。波状云包括层积云、高积云和卷积云。③层状云：均匀幕状的云。常常由于气团沿锋面缓慢上升或由空气自身冷却而形成，此时气层比较稳定，它包括卷层云、高层云及层云。

各云属的主要特征和主要类别如下。

卷云

Ci

纤细、毛羽状、分离散处的高云。通常呈白色，没有影子，常带柔丝般光泽。分布在天空中有时成孤立团簇。有时排列成带。分为：①毛卷云（Ci fil）：薄而呈丝缕状，分散，象乱丝、羽毛、马尾。地物有影。②密卷云（Ci dens）：云丝密集，聚合成片，边缘部分毛丝般的纤缕结构仍较明显。③伪卷云（Ci not）：是积雨云顶部冻结部分与其主体分离后所成的较厚的卷云，常呈砧状。④钩卷云（Ci unc）：云丝常平行排列，向上一端有小钩或小簇，形状象逗点符号。

卷层云

Cs

薄如绢绡般的高云。日、月轮廓分明，常有晕的现象。有时卷云的纤缕结构还能表现出来；有时云的组织几乎看不出来，只能使天空发乳白色。分为：①匀卷层云（Cs nebu）：或称薄幕卷层云。云幕均匀稀薄，纤缕结构不明显，常见晕。②毛卷层云（Cs fil）：白色毛丝般云幕，纤缕结构较明显，云幕不很均匀。

卷积云

Cc

是白色细鳞片或小薄球状的高云，类似卷云，常排列成行，视若水面微波。一般生成与消失较快。

高层云

As

是有条纹或丝缕状结构的云幕。颜色灰白或浅蓝，云层无显著起伏。无晕的现象，日月轮廓不清或甚至完全看不到。分为：①透光高层云（As tra）：云体较薄，呈灰白色，日月如隔一层毛玻璃。②蔽光高层云（As op）：云体较厚，不透光，底部可见条纹结构、日月不见，常产生降水。

高积云

Ac

是由薄片或扁平球状的云块组成的云层或分散的云片。常排列成群成行，有时也较混乱。云体间隙有时很大，有时云块连成一体。常见华的现象。分为：①透光高积云（Accug）：云块较薄，个体明显，常整齐排列，云体之间可见云隙或相对明亮。②蔽光高积云（Ac op）：云块较厚，暗灰色，云块间无云隙，且不规则，日月位置不能辨。③积云性高积云（Ac cug）：云块大小不一，外形略有积云特征，是由浓积云或积雨云扩展、衰退衍变而成。④荚状高积云（Ac lent）：分散成片，中厚边薄，常呈豆荚状，云块常不断变化着。⑤絮状高积云（Ac flo）：云块大小、高低不一，象破碎的棉絮，个体比较松散。⑥堡状高积云（Ac cast）：有平而清晰的云底，云顶有一些垂直发展的塔状隆起。

层积云

Sc

是薄片、圆块或轴条组成的云层或散片，灰或灰白色，部分比较阴暗，常成群成行排列，有时彼此密接，布满全天。云块个体较大，其视宽度角多数大于5°（相当于一臂距离处三指的视宽度）。①透光层积云（Sc tra）：云厚变化大，云块之间有缝隙，即使无隙，云块边缘也较明亮。②蔽光层积云（Sc op）：是阴暗大条云轴或团块组成的连续云层，无云隙。云底有明显起伏。③积云性层积云（Sc cug）：由积云、积雨云扩展或云顶下塌平衍而成，或不经积云阶段而直接形成。④堡状层积云（S c cast）：是垂直发展的积云形云块，有一共同底边，顶部凸起明显。⑤英状层积云（Sc lent）：中厚边薄，形成豆荚，个体分明，分离散处。

层云

St

是云底低而均匀的云层，象雾，但不接地，呈灰或灰白色，可降毛毛雨或米雪。层云除直接生成外，也可由雾缓慢抬升或由层积云演变而来。碎层云（Fs）：是不规则的松散碎片，形状多变。多由层云分裂或由雾抬升而成。

雨层云

Ns

是厚而灰暗的均匀云层。完全遮蔽日月，常有连续性降水。降水不及地而形成雨（雪）旙时，云底显得混乱，没有明显界限。碎雨云（Fn）是常在降水云层下出现的低而破碎的云。不断滋生，形状多变，可由孤立而逐渐并合。

积云

Cu

垂直向上发展，顶部呈圆弧形成重叠凸起而底部几乎是水平的云块。云体边界分明。如在太阳对面，中部较亮；如在太阳同侧，则中部较黑，边缘发亮。①淡积云（Cu hum）：扁平，垂直发展不盛，晴天常见。②浓积云（Cu cong）：是浓厚、臃肿、高耸的积云，垂直发展较盛，云顶呈花椰菜形凸起。③碎积云（Fc）：是破碎、不规则的积云块（片），个体不大，形状多变。

积雨云

Cb

云体浓厚庞大，垂直发展极盛，似耸立的高山，云顶冰晶部分呈毛丝般光泽的丝缕结构，常呈砧状或鬃状。云底阴暗混乱，起伏明显，有时呈乳房状结构。积雨云常降阵性雨（雪），并能出现雷暴，有时还降冰雹。其下常有低而破碎的碎雨云。①秃积雨云（Cb calv）：浓积云顶部轮廓有些模糊，开始冻结，形成白色丝缕结构。②鬃积雨云（Cb cap）：是积雨云的成熟阶段，云顶呈砧状或鬃状的卷云结构（云底掩盖全天时，看不见云顶部分）。

云的形状见彩图28～48。

对云遮蔽天空的成数进行估计，将天空分为十份，其中为云所遮掩的份数，称为云量，一般用目力估测，也有用红外辐射计对全天扫描测量是否有云及云量的多少。

对云底离地面的垂直高度作出估计或测定。云高的观测除目力估测外，还有用凝结高度公式计算云高法、等速上升气球测量法、夜间云幕灯测云高法（三角测量法）以及用激光测云仪测云高法（回波测距法）等。