毛毛雨雨滴的直徑一般約○‧○二毫米左右，在完全形成雨滴時可達到約二毫米直徑。雨滴直徑增長到○‧○四毫米大約需要二十分鐘，此增長依賴於在飽和水蒸氣大氣中水蒸氣的凝結。

在這一過程中雨滴需經過所謂的「核化」階段：雨滴在由於凝結增長的體積超過由於蒸發減小的體積之前，它們應達到臨界大小，凝結和蒸發這兩個作用過程是同時進行的。在達到○‧○四毫米時，雨滴開始下落，在互相碰撞過程中，它們彼此的合併成為雨滴直徑增長的主要機理。

現代理論證實，為了達到○‧○四毫米直徑雨滴，還需要約一個小時，這裡存在不協調的因素─形成毛毛雨的雲團或雲層通常存在時間不會超過半小時。

美國兩名物理學家揭開了毛毛雨形成之謎，他們指出，現代理論忽略了「雨滴形成」過程中某些臨界重要因素，特別是沒有顧及關於小範圍湍流加速毛毛雨雨滴形成過程的概念，這一過程原先沒有人準確知道。

他們指出，雨滴形成的第二階段也是一種臨界過程，在此過程中雨滴也必須達到某個臨界直徑，此後合併或聚結過程才會大大加速。

計算結果表明，在這兩名物理學家提出的新模型裡，毛毛雨雨滴形成過程所需時間，與原先認為的出入很大─大大短於一個小時。