从自然云雾提出问题
威尔逊先在曼彻斯特学习，后来进入剑桥西德尼·萨塞克斯学院。1894年在本尼维斯山观察云雾中的光学现象后，他试图在实验室重现这些景象，并开始研究水汽凝结与空气中离子的关系。
参考：[1]
把粒子轨迹变成云滴
在膨胀云室中，潮湿气体迅速膨胀并冷却，水汽可以沿带电粒子造成的电离路径凝结成小液滴。肉眼和相机看到的是液滴轨迹，从而获得研究粒子运动的记录。
1911年，威尔逊拍摄到单个α和β粒子等留下的轨迹。后来研究者改进云室，用它研究散射、核转变和新粒子。
粒子物理与大气电学
1927年，威尔逊与阿瑟·康普顿分享诺贝尔物理学奖。他并未因此离开气象研究，晚年仍研究雷暴电学。其工作把实验室中的粒子探测与自然界的云和电联系起来。