Принцип действия камеры Вильсона заключается в генерации капель облаков в замкнутой камере, которые позволяют наблюдать за ядерными взрывами или другими высокоэнергетическими процессами. Камера Вильсона состоит из четырех частей: давление понижают, производят насыщение пара, осуществляют резкое повышение давления и осуществляют остывание. Такая система создает условия для формирования капель облаков, которые могут быть наблюдаемы визуально или фотографически.