泰山云雾奇观中比较多且最为壮观的当是云海。泰山云海多出现于大气层结较稳定的冬季和雨雾较多的夏季。
　　冬季当有冷空气沿偏北路径东移时，山东地区持续刮偏东风，黄渤海上的潮湿空气随着偏东气流迥流到泰山周围，遇到较冷的下垫面逐渐凝结为大面积的低云。这种云厚度不大，云顶高度往往低于１５００米，而泰山海拔在１５４５米左右，山顶上的游人处于云顶高度以上，所以能看到一望无际的浩瀚云海。《泰山小史》云：“山上下阴晴气候不同，盛夏酷暑，御夹单衣，不免拥挤，时微雨新霁，红日丽空，残云满地，俯视茫茫，如陆海堆絮积雪，不知其千万顷。”尤其是在玉皇顶和碧霞祠一带观云海时，在金碧辉煌的古建筑衬托下，沿悬崖峭壁飞升的云雾，酷似大海岸边的激浪，此时耳闻松涛阵阵，目睹云海奇景，真有人间天上之感。
　　俗话说“七月八月看巧云”，每当雨后初晴，大量水汽蒸腾，生成的云雾被控制在大致相同的高度时，游人若步行攀登泰山，过了中天门，步入斩云剑、云步桥，就如入仙境，有腾云驾雾之感。达玉皇顶，俯瞰下界云海，恰如奔腾的海洋，睛日所见低山皆被云海淹没，屈指可数的山峰露出云顶，似海中仙岛时隐时现，游者飘飘欲仙，真乃“地到天边天作界，山登绝顶我为峰”。如果云海恰在日出或日落时分出现，在变幻无穷的阳光映照下，云海披上一层五彩霞光，那壮丽的景色更加令人陶醉！
　　泰山山势陡峭，地形复杂，山风时有发生，当云海与山风同时出现时，风吹云群顺坡而上，形成“爬山云群”，云涛越过山顶，似过坝洪水飞流直下而形成“瀑布云流”。泰山夏季，云状变幻无穷，在岱顶便可观赏到积云的生成演变：初时如雪白的羊群在草原上游动，对流旺盛时，积云在垂直方向迅速升腾，云朵如蘑菇，云顶急剧往上翻滚，其情景十分壮观。
　　据泰山气象站近几年的资料统计，泰山云海每年平均出现３１次，最多月份是７月，有７次，最少月份是４月，仅有１次。
　　形成泰山云海最常见的天气形势有３种：第一，山东处于弱高压脊控制之下；第二，强冷空气从偏北路径南下，低空冷平流加扰动混合造成逆温层。这种情形下构成的云海不限于早晨，冷锋过后即可随时出现；第三，山东处于海上高压后部，潮湿空气回流至鲁中，经夜间辐射冷却与乱流混合形成逆温层。这种情况与第一种情况下的云海均出现于早晨。总之，大气低层有充分的水汽和不高于山顶的逆温层的存在是出现泰山云海的基本条件。