通过分析云的外形特徵，能够推论出形成云的气象条件，进而预测未来的天气变化。云的外形千姿百态，形成的物理过程差异很大，其形成过程中除与气象条件有关外，也受地形条件的影响。在中国气象局编订的《中国云图》中，按云的底部距地面的高度将云分为低、中、高三族，再按云的巨观特徵、物理结构极其成因，将其分为十属二十九类云状（参见云的分类）。能够反映不同种类云的典型特徵的图片集中起来，即为传统意义上的云图。

人类气象知识的积累，来自对云和其他天气现象的观察。早在渔猎时期，人类便懂得仰观天时，俯察地理，总结观察天空中云的认识经验，寻找有利的生存条件。《诗经》有“天上同云，雨雪雰雰”的记载。管子说：“云平而不甚。无委云，雨则速已”。说明那时人们已经认识到云可以预示天气变化。在《吕氏春秋》中已经将云按照形状分为“山云、水云、旱云、雨云”四种。古人对云的观察和思辩，将云的巨观典型特徵描绘成图画，便成为云图的雏形。据考证，中国出现的古代云图可以追溯到西汉以前，马王堆三号墓出土的《天文气象杂占》有多幅手绘云图。根据文献记载，此后中国各代都有云图出现。

自近代以来气象观测中，云的观测是最基本的气象观测项目。中国当前使用的云图是2004年由中国气象局组织编订的《中国云图》。

美国在1960年4月1日成功发射了世界上第一颗气象卫星泰罗斯1号（TIROS-1）以后，便有了视野更为广阔的卫星云图。

卫星云图的出现，使人们能够观察到一定时间段内云在全球的分布情况，并且这种观察是以自上而下的方式进行。根据卫星感测器（相当于照相机镜头）所採用的光线波段不同，将获得的图像分为可见光云图和红外云图（参见卫星云图）。

可见光卫星云图是在可见光波段，地球表面反射太阳光形成的图像，能够反映出地表和云等反射率的差异。根据云对太阳可见光的反射不同，能够判别云的高度、厚度、分布等巨观特徵。

红外卫星云图是在红外波段，地球表面发射的红外光形成的图象，能够反映出地表和云等温度的差异。根据云发射红外光的差异，通过推算云的温度，能够判别云的高度、厚度、分布等巨观特徵

可见光卫星云图只能获得白天的云的图象，红外卫星云图不受昼夜限制。

中国风云二号卫星云图（2014年11月11日14：30）