Vihma sajuks on vajalik, et atmosfääris oleks õhutemperatuur jäätunud vee sulamispunktist kõrgem. Kui atmosfääris leiduva veeaurukondenseerumisel tekkinud veetilgad on piisavalt rasked, siis langevad need vihmana maapinnale.
Õhu niiskusest küllastumiseni, mis on vajalik vihma sajuks, viivad kaks koos toimivat protsessi: õhu jahenemine ja veeauru lisandumine õhku.
Virga ehk sajujooned on sadu, mis on hakanud pilvest langema, kuid aurustub enne maapinnani jõudmist; see on üks viis, kuidas õhk võib veeaurust küllastuda. Sademed moodustuvad, kui veetilgad või jääkristallidpilves omavahel tõukudes liituvad.
Vihma peamine tekkimise põhjus on õhuniiskuse liikumine ruumis (kolmemõõtmelistes) temperatuuri- ja niiskuskontrasti tsoonides, mida tuntakse atmosfäärifrontide nime all. Kui on piisavalt niiskust, mis tõuseb õhuvooluga ülespoole, tekib konvektsioonipilvedest nagu rünksajupilved (cumulonimbus; äikesepilved) sadu, mis võib moodustada kitsaid vihmasaju ribasid.
Mägedes võib tihe sadu tekkida paikades, kus tuulega surutav, mööda mäekülge tõusma sunnitud õhumass mäeaheliku samal tuulepealsel küljel vabaneb adiabaatilise jahenemise tõttu kondensatsioonikõrgusel küllastavast niiskusest, niiskus õhus kondenseerub ja sajab enne mäeharja ületamist vihmana mäenõlvadele. Mägede tuulealustel aladel on õhk kuiv, kuna allanõlva langev õhuvool soojeneb juba kuivadiabaatiliselt (föön).