Hagelstenen zijn harde klompjes ijs. Ze ontstaan in buienwolken waarin sterke luchtstromingen omhoog en omlaag gaan.
De sterke luchtstromingen slingeren de klompjes ijs op en neer. Om de ijskristallen heen vormen zich telkens nieuwe laagjes ijs. Onderin de wolk is het niet zo koud. Het water in het ijskristalletje smelt langzaam en vormt een doorzichtig laagje ijs. Hoger in de wolk is het kouder. Een sneeuwachtig laagje ijs bedekt hier de hagelkorrels. Als je een hagelsteen doorsnijdt en de laagjes ijs telt, kun je zien hoe vaak de hagelsteen op en neer is geslingerd.
Hagel komt voor in twee soorten. De eerste soort is 'harde', ofwel 'echte hagel'. Deze bestaat uit harde, massieve en enigszins doorzichtige ijsklompen. Harde hagel, ook wel zomerhagel genoemd, ontstaat in stevige zomerse buien. Meestal bij warm weer en in combinatie met onweer. De hagelstenen zijn vaak kleiner dan een centimeter in doorsnede, maar kunnen bij bijzonder zware buien meer dan vijf centimeter groot zijn. Deze grote hagelstenen kunnen grote schade veroorzaken.
De tweede soort hagel is korrelhagel, ook wel 'zachte hagel' genoemd. Korrelhagel bestaat uit witte, ondoorzichtige korreltjes, die relatief veel lucht bevatten. Korrelhagel wordt gevormd in buien bij koud weer, meestal in het winterhalfjaar. De hagelkorrels zijn enkele millimeters groot. In de praktijk kunnen er ook overgangsvormen tussen beide soorten hagel voorkomen.
