La part des précipitations neigeuses augmente aussi vite avec l'altitude. Sur les versants bien exposés, la hauteur cumulée des chutes de neige est importante (10 m dans la vallée de Chamonix). L'épaisseur de la neige représente environ le dixième en eau liquide. Le manteau neigeux intensifie la réflexion des rayons solaires, les températures sont donc plus basses. Des anticyclones thermiques se mettent en place et ils entretiennent un temps sec et froid. Le maintien du manteau neigeux est fonction de la masse de neige et de la température de l'air.
En haute montagne, l'enneigement dure plusieurs mois. Il devient permanent aux alentours de 1 000 m à la latitude du cercle polaire, de
2 000 m à 4 000 m aux moyennes latitudes (45° N). Sous les latitudes intertropicales, le seuil se situe autour de 5 000 m à l'équateur (Kilimandjaro) et de 6 000 m sous les tropiques (cordillère des Andes), plus sèches.
Sous les moyennes latitudes, l'exposition joue un rôle important sur la fonte. Des écarts de quelques centaines de mètres du niveau inférieur de la neige sont habituels entre les versants bien ensoleillés et les versants qui restent à l'ombre une grande partie de la journée.
En montagne, les précipitations augmentent en fréquence et en intensité. En effet, les reliefs imposent une ascendance des masses d'air qui se traduit par un refroidissement, par la condensation de la vapeur d'eau et donc par la création de nuages.
Beaucoup moins régulier que le gradient thermique, le gradient pluviométrique fluctue sensiblement avec l'exposition des versants par rapports aux flux humides. Dans les Alpes du Nord par exemple, il varie de 50 à 200 mm pour 100 m. Cette augmentation se poursuit jusqu'à un optimum pluviométrique qui varie en fonction de la nature des masses d'air et des perturbations : dans les Alpes du Nord, l'altitude de ce seuil se situe entre 2 700 et 3 000 m alors qu'il tourne autour de 3 500 m sur les flancs du Kilimandjaro (Tanzanie).
La teneur en vapeur d'eau de l'air diminue rapidement avec l'altitude : à 3 000 m, l'humidité absolue est en moyenne trois fois plus faible qu'au niveau de la mer. Le point de rosée étant tributaire de la température de l'air, en haute montagne, l'humidité relative peut passer d'une valeur forte (plus de 90 %), en fin de nuit lorsque l'air est froid, à une valeur très faible (moins de 20 %), en milieu de journée lorsque la température est plus élevée.