Są to chmury występujące w więcej niż jednym piętrze. Powstają w piętrze dolnym ale za sprawą prądów konwekcyjnych rozbudowują się pionowo przechodząc w wyższe partie atmosfery. Dają obfite opady (zwłaszcza Nimbostratus i Cumulonimbus).

Nimbostratus - Ns - (warstwowe deszczowe) – na niebie tworzą grubą warstwę, której miąższość dochodzi do kilku kilometrów.  Chmura powstaje w piętrze dolnym i rozrasta się pionowo do piętra średniego, a niekiedy nawet do wysokiego. W górnej części warstwy budowa tych chmur jest podobna do budowy chmur Altostratus (średnich warstwowych), natomiast w dolnej mogą one zawierać duże krople wody oraz płatki śniegu. Nie przeświecają przez nie tarcze ciał niebieskich.  Przeważnie pada z nich ciągły deszcz lub śnieg, dosięgający powierzchni Ziemi. Pod warstwą chmur warstwowych deszczowych występują często bezkształtne skupienia niskich poszarpanych chmur.

Cumulus - Cu - (kłębiaste) -  występują w piętrze dolnym jako oddzielne chmury. Mają wyraźnie zarysowane kontury, tworzą gęste obłoki na niebie rozwijające się w kierunku pionowym w kształcie pagórków, kopuł lub wież, których część przybiera kształty podobne do kalafiora. Górne części chmur oświetlone przez Słońce są lśniąco białe. Natomiast podstawy są zdecydowanie ciemniejsze i przede wszystkim spłaszczone. Patrząc pod Słońce wydaje się, że chmury te są ciemne i otacza je lśniąca obwódka. Bardzo często występują na niebie tak licznie, że tworzą ławice. Czasami chmury mają postrzępione brzegi i wówczas noszą nazwę Fractocumulus (chmury kłębiaste postrzępione). Przeważnie składają się tylko z kropel wody i nie dają opadów. Uznawane są za chmury pięknej pogody. Niekiedy w obszarach zwrotnikowych, gdzie chmury mają zdecydowanie większą wodność, wskutek łączenia się poszczególnych kropli, chmury te mogą dawać nieduże deszcze. Zazwyczaj występują na wysokości od 1 do 4 km.

Cumulonimbus - Cb -  (kłębiaste deszczowe) – są dalszym stadium rozwojowym chmur kłębiastych. Przybierają postać potężnych mas kłębiastych o dużej pionowej rozciągłości w kształcie gór i wielkich wież. Bardzo często rozciągają się od piętra dolnego aż do górnego. Swój ponury wygląd zawdzięczają zmniejszonemu dopływowi promieni słonecznych w skutek przesłonięcia Słońca. Wierzchołki chmur są spłaszczone i przybierają charakterystyczny kształt kowadła. Skład różni się w poszczególnych piętrach. Dolne części chmury budują kryształki lodu oraz krople wody o różnych wielkościach. Górne partie składają się wyłącznie z kryształków lodu. Chmury te dają  opady o dużym natężeniu, najczęściej przelotne. Towarzyszą im często inne zjawiska tj. błyskawice, grad oraz gęsty śnieg i krupa zimą. Nazywane są chmurami burzowymi. Często na ich tle można zauważyc tęczę. Pod podstawą tych chmur, podobnie jak i pod podstawą chmur warstwowych deszczowych, występują często skupienia chmur postrzępionych. Zazwyczaj występują na wysokości od 0,5 do 10 km (niekiedy nawet do 15 km).