从微观角度看沸腾的过程，大体可分两个阶段：
沸腾前，烧杯里的水被加热，由于水中溶有空气，在杯底及壁上出现了小气泡，这些小气泡是杯内壁及底部所吸附的空气被分离出来形成的。小气泡的周围都是水，水就要向气泡里不断地蒸发。小气泡的体积小，里面的气很快就达到饱和状态，所以气泡里不仅有空气而且还有饱和的水汽。当水温继续升高时，小气泡里的饱和蒸汽压也就逐渐增大，于是它的体积也随之增大，在浮力作用下，汽泡脱离杯底及器壁而上升，同时，遗留在底面上的少量空气，又逐渐形成新的汽泡而上升。当汽泡上升到比较冷的水的上层时，由于泡内的饱和汽压小于外部的压强，汽泡又逐渐变小，以使泡内的饱和汽逐渐凝结成液体，最后只剩下空气和少量的水汽逃出液面。
沸腾过程中，随着温度的升高，汽泡里的饱和汽压也越来越大。等到水的温度升高到一定的程度时，汽泡内的饱和汽压增大到等于外部压强时，整个水层处在同一温度下，于是汽泡在上升过程中就不会再发生水汽凝结和体积缩小的现象。由于不断吸热，汽泡周围的水迅速地向汽泡内蒸发，汽泡的体积在上升过程中就不断地增大。最后当汽泡升到水面时裂开，放出大量的蒸汽，此时杯内的水上下翻腾，形成沸腾现象。
