天气瓶原理是指在瓶中装入数种化学物质组成透明溶液，溶液内的樟脑在乙醇内的溶解度会随着外温度变化而改变，硝酸钾、氯化铵和水控制在晶体高速生长过程中的连续成核。温度改变时，樟脑的结晶析出，温度的变化速度，则会影响结晶的成长大小与结构，这些因素加总起来，瓶内会展现出不同型态的结晶，从而来预报天气变化。
现代研究证实，温度是影响瓶内结晶型态的最主要因素，与天气的对应关系几乎成随机分布，无预测价值。虽然不能用来预报天气，但天气瓶随着外界温度展现出多变的晶体变化，仍可作为一个美丽的装饰。也可做为有趣的科学教材，学习溶液的配置与结晶行为。
牵扯到静电和玻璃量子通道，与此同时瓶子与瓶外微弱的气压差也会有影响，以上条件均可影响氯化铵，硝酸钾，樟脑溶解度，下雨会出现羽毛雪花状沉淀。