飛行機雲ができるのは、エンジンから排出された水蒸気が氷に変わるパターンと、翼が空気を切り裂くと翼周りの水蒸気が氷に変わるというパターンがある。空気中の水蒸気が寒い上空で冷やされると水や氷の粒となり雲ができる。雲は空気がゆっくり上昇して数十分~数時間かけてできるが、飛行機雲は飛行機が通り過ぎると一瞬でできる。飛行機は一般的に10000mあたりを飛び、気温はマイナス40℃前後なので水蒸気は一瞬で氷になる。まずパターンAのジェットエンジンから出る水蒸気は、ジェット燃料が燃焼する時に二酸化炭素と水蒸気が発生する。その水蒸気が寒い上空で冷やされ一瞬で氷ができるという動きが連続で行われることで長い飛行機雲ができる。次にパターンBの翼周りにある水蒸気について、空気にはもともと水蒸気が含まれており時速900kmの速さで飛ぶ飛行機によって空気が切り裂かれる。飛行機の翼の形状は下が平らで上が膨らんでおり、この違いで上側がの方が気圧が低くなる。空気は気圧が高い方から低い方に流れる性質があるので翼の端で空気が乱れ渦ができる。渦の真ん中は空気が薄くなり気圧が下がるので空気が冷たくなる。そのため水蒸気が氷に変わって飛行機雲ができる。
