人工增雨的原因是根據自然形成降水的原理，人為地補充某些形成降水的必要因素，促使雲滴迅速凝結或接觸而增大成雨滴，落向地面的過程。具體做法是，根據雲層物理性質，選擇適當的時間，用飛機、火箭將幹冰、碘化銀、鹽粉等催化劑撒到雲層中，使雲層降水，或增加降水量，以減輕農田幹旱，增加水庫灌溉或供水能力，或增加發電水量，等等。1958年，中國首次進行了人工降雨試驗，在這個夏天，吉林省遭遇了60年未遇的大旱，人工降雨取得了成功。
通常在天然雲層已經或接近降水量的情況下，人工降水量的方法才能起作用。人工增雨的自然變化速率大，人工增雨的幅度也小，因此對人工增雨的效果難以估計。通過人工催化得到的降水量，即催化後的實際降水量與不通過催化得到的自然降水量之差。真實的降水量可以確定，但是能否正確地估計可能的降水量，則成為效果檢驗的關鍵。當人們對降水的物理規律了解不夠時，主要依靠統計方法來估計可能的自然降水量。
早期統計檢驗方法，多采用回歸統計，選擇催化作用下目標區附近的非催化作用區進行比較，利用歷史數據建立目標區與對比區降水量的回歸方程。用回歸方程代入對比區的降水量，求出目標區的自然可能降水量，並與目標區的實測降水量進行比較，從而對人工降水的效果進行評價。對同壹試驗，采用不同的對比區域或不同年代的歷史資料進行對比，所得到的結果，可能有很大差異，因此，該方法的可信度不高。通常認為，隨機試驗可以避免主觀偏差，從而獲得統計可靠的評價。
人工降雨的效果受控於雲和其它條件。某些情況下可能會產生顯著的正效應，而另外壹些情況下可能會產生負面效應。對條件進行了籠統統計，分析得到的結果往往不顯著。根據某壹指標將實驗單位分為若幹類，進行統計，有時可以得到比較顯著的結果。以冷雲催化試驗中雲頂溫度為例，統計得出，在某壹溫度區間有較顯著的影響。
從人工增雨研究的角度來看，僅僅評價增雨量是不夠的，還需要對整個物理過程的各個環節有壹個準確的認識。比如催化劑在雲的指定部位是否達到壹定濃度，冰晶或大滴的濃度是否明顯增加等。觀察和統計這些宏觀和微觀特征量的變化，可以從物理過程分析人工催化的作用。這個觀測試驗叫人工降水效果物理試驗。例如在冷雲實驗中，觀察到催化後冰晶濃度增加，過冷水滴減少，說明人工催化在雲的微物理過程中發揮了作用。人們普遍認為，人工降水的科學實驗必須嚴格按照統計學的要求，按照預定的設計長期進行，同時要對自然降水過程和人工催化過程進行細致的探索和數值模擬，使實驗具有堅實的物理基礎和統計可信度。