Uma versão avançada de um nuvem em uma garrafa, um vidro de tempestade devidamente preparado deve conter líquido incolor e transparente que ofusque ou forme cristais ou outras estruturas em resposta ao ambiente externo. No entanto, as impurezas nos ingredientes podem resultar em um líquido colorido. É impossível prever se essas impurezas impedirão o funcionamento do vidro de tempestade. Um leve tom (âmbar, por exemplo) pode não ser motivo de preocupação. Se a solução estiver sempre turva, é provável que o vidro não funcione conforme o esperado.
A melhor maneira de associar a aparência do vidro de tempestade ao clima é manter um registro. Registre suas observações sobre o vidro e o clima. Além das características do líquido (claro, nublado, estrelas, fios, flocos, cristais e localização dos cristais), registre o máximo de dados possível sobre o clima. Se possível, inclua temperatura, leituras do barômetro (pressão) e umidade relativa. Com o tempo, você poderá prever o clima com base no comportamento do seu copo. Lembre-se de que um vidro de tempestade é mais uma curiosidade do que um instrumento científico. É melhor permitir que o serviço meteorológico faça previsões.
A premissa do funcionamento do vidro de tempestade é que a temperatura e pressão afetar solubilidade, às vezes resultando em um líquido claro e outras vezes causando a formação de precipitantes. Em barômetros semelhantes, o nível do líquido sobe ou desce em um tubo em resposta à pressão atmosférica. Os vidros selados não são expostos às mudanças de pressão que explicariam grande parte do comportamento observado. Algumas pessoas propuseram que as interações superficiais entre a parede de vidro do barômetro e o conteúdo líquido são responsáveis pelos cristais. Às vezes, as explicações incluem efeitos da eletricidade ou do tunelamento quântico através do vidro.
Esse tipo de vidro de tempestade foi usado por Robert FitzRoy, capitão do HMS Beagle durante a viagem de Charles Darwin. FitzRoy atuou como meteorologista e hidrologista na jornada. FitzRoy afirmou que "óculos de tempestade" haviam sido fabricados na Inglaterra há pelo menos um século antes de sua publicação de 1863 de "The Weather Book". Ele começou a estudar os óculos em 1825. FitzRoy descreveu suas propriedades e observou que havia uma grande variação no funcionamento dos óculos, dependendo da fórmula e do método usado para criá-los. A fórmula básica do líquido de um bom copo de tempestade consistia em cânfora, parcialmente dissolvida em álcool; junto com a água; etanol; e um pouco de espaço aéreo. FitzRoy enfatizou que o vidro precisava ser hermeticamente fechado, não aberto ao ambiente externo.
Os modernos óculos de tempestade estão amplamente disponíveis como curiosidades. O leitor pode esperar variações na aparência e na função, pois a fórmula para fabricar o copo é tanto uma arte quanto uma ciência.