巴山夜雨的形成原因可以總結如下：
巴山夜雨的形成主要是由於中國西南地區特定的地理和環境條件。這些地區空氣潮濕，當暖濕的氣流進入四川盆地時，由於盆地地形中間低四周高的特點，氣流容易在盆地內滯留。白天，山地抬升作用使得雲層增多，這些雲層遮擋陽光，導致低空氣溫較低，雲層上下的溫差小，不利於對流活動的發生。
夜間，雲層上部迅速降溫，而雲層下部由於能吸收地面長波輻射，溫度相對較高，形成上冷下暖的局面，容易觸發對流活動，導致降雨。
周邊山地夜間降溫比盆地中間快，氣壓也比盆地中間高，形成從山地吹向盆地的「山風」。這股冷空氣與盆地中的暖空氣相遇，冷暖空氣的碰撞進一步加劇了夜雨的強度。
山谷風原理也起到了重要作用。白天，山坡受熱快，氣流上升；夜晚，山坡降溫快，氣流下沉，而谷底相對溫暖，氣流上升，遇冷凝結，形成夜雨。