Si les orages monocellulaires sont des orages isolés qui n'interagissent pas avec d'autres cellules orageuses, les orages multicellulaires ont pour propriété inverse de constituer des ensembles interactifs de plusieurs cellules orageuses parvenues à des stades de maturité différents.

Un ensemble de plusieurs cellules orageuses

Ordinairement, on observe au début de la formation d'un système orageux multicellulaire des cellules orageuses séparées parfois de plusieurs kilomètres, qui finissent par s'agréger en un amas nuageux convectif, occupé dans sa partie centrale par les cellules parvenues à maturité. La constitution d'un tel agglomérat de cellules orageuses n'est permis que par la constitution d'un courant descendant d'air froid (courant de densité) suffisamment important et mobile pour générer dans l'environnement un forçage générateur du soulèvement en masse de l'air chaud stationné près du sol. C'est ce forçage qui, par ricochet, va provoquer la naissance de nouvelles cellules convectives. L'ensemble de ce mécanisme nécessite pour sa mise en place un cisaillement des vents au moins modéré et une masse d'air conditionnellement instable. 

Dans un contexte où le cisaillement des vents demeure relativement faible, les orages multicellulaires ne parviendront pas à s'organiser : on observera alors un développement chaotique d'orages sur une région donnée, les uns se dissipant quand d'autres se forment juste à côté, sans progression définissable de l'activité orageuse dans une direction précise. En revanche, en présence d'un cisaillement des vents modéré à fort, les orages multicellulaires auront tendance à s'organiser en suivant une direction de propagation déterminée, les cellules les plus jeunes étant générées en aval dans le flux par le courant d'étalement issu des cellules parvenues à maturité. 

Compte tenu des conditions nécessaires à leur formation, les orages multicellulaires constituent assez souvent des orages au moins modérés, générateurs de phénomènes parfois destructeurs, notamment quand plusieurs cellules actives passent successivement au même endroit. Dans ces circonstances, les orages multicellulaires peuvent être notamment à l'origine de crues-éclairs. Néanmoins, un orage multicellulaire reste bien défini par l'identification de plusieurs cellules liées entre elles, et non par des critères d'intensité : un orage monocellulaire peut en effet dans certains cas s'avérer nettement plus virulent qu'un orage multicellulaire.