Впервые увидев такие облака многие думают, что это какая-то аномалия, иллюзия. Однако это вполне природное и распространённое (но не настолько, чтобы мы видели каждый день) явление природы.
В двух словах, это волнообразные структуры возникающие на границах потоков, движущихся с различной скоростью.
Такой необычный вид облаков возникает при наличии резкого сдвига между слоями среды (атмосферы), либо когда две контактирующие среды имеют достаточную разность скоростей. При этом в сечении, перпендикулярном границе раздела этих сред, профиль скорости имеет точку перегиба (вторая производная скорости по координате сечения обращается в нуль). Как показал Рэлей, течение с наличием в профиле скорости точки перегиба является неустойчивым. Типичный пример такой нестабильности - возникновение волн на поверхности воды под действием ветра.
Примечательно, что нестабильность Кельвина - Гельмгольца обнаруживается и в атмосферах других планет, например, она обнаружена в облаках планеты Сатурн.