Grad tworzy się, gdy małe grudki lodu, utrzymywane w górze przez silne prądy wznoszące, przebijają się przez zamarzające chmury burzowe, aż staną się na tyle ciężkie, że spadną na ziemię. Większość dużych burz powoduje grad, ale muszą istnieć odpowiednie warunki, aby grad urósł, zamarzł i przetrwał, aż dotrą do ziemi. Idealnymi warunkami dla gradu są wysokie chmury, które sięgają wysoko w atmosferę, wiele wirujących prądów wstępujących, takich jak tornado, oraz niskie temperatury wewnątrz i pod burzą.
Zaczyna się od jądra
Grad zaczyna formować się jako jądro lodu, małe skupisko przechłodzonych kropelek wody lub grudki śniegu. To centrum może nadal gromadzić lód, topić się w chmurze burzowej i zamieniać w deszcz lub zostać roztrzaskane przez inne gromady. Jeśli robak, kawałek ziemi, ziarno lub inna mała cząsteczka zostanie wysadzony w chmurę burzową, tworzy kolejne możliwe jądro gradu.
Warstwy lodu
Jeśli burza jest wystarczająco zimna i wietrzna, ta gromada lodu będzie gromadzić warstwy lodu w taki sam sposób, jak zamoczona świeca gromadzi warstwy wosku, w procesie zwanym akrecją. Nieprzezroczyste, białawe warstwy tworzą się, gdy lodowe kropelki zatrzymują pęcherzyki powietrza i przyklejają się do skupiska. Na przezroczystych warstwach pojawiły się duże krople przechłodzonej wody, które zamarzają, gdy napotykają grad. Oczywiście znacznie większe grady można wykonać, gdy dwa mniejsze zamarzną razem.
Przybierać na wadze
Grad może nagromadzić więcej warstw, gdy grad przebije się przez warstwy burzy. Nawet ciężkie gradobicia mogą być utrzymywane w górze dzięki wystarczająco silnym prądom wstępującym. Kiedy grad opada z powrotem przez burzę z powodu grawitacji, nawarstwia się jeszcze więcej warstw, aż jest tak ciężki, że spada w postaci opadów. Grad tworzy się w większości wysokich chmur burzowych cumulonimbus, które docierają do zimniejszych górnych warstw atmosfery, ale nie cały grad przetrwa po opuszczeniu burzy. Kilka zewnętrznych warstw często topi się, gdy grad miesza się z innymi opadami, takimi jak śnieg i deszcz.
Rozmiary
Rozmiar w pełni uformowanego gradu może być różny, od główki od szpilki do piłki do softballu. Istnieją oficjalne kategorie wielkości gradu, które są przydatne do oceny szkód, jakie mogą one spowodować. Niektóre kamienie gradowe mają średnicę większą niż 6 cali (15.24 cm) i wagę ponad 1 funta (0.45 kg). Większość gradu ma jednak mniej niż 0.5 cm średnicy.