“โครงการฝนหลวง” คือ โครงการที่เกิดขึ้นจากพระราชดำริส่วนพระองค์ในพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างฝนเทียม สำหรับบรรเทาความแห้งแล้งให้แก่เกษตรกร จากพระราชกรณียกิจในการเสด็จพระราชดำเนินเยี่ยมพสกนิกรในทุกภูมิภาคอย่างต่อเนื่อง นับแต่เสด็จขึ้นเถลิงถวัลย์ราชสมบัติตราบเท่าทุกวันนี้ ทำให้ทรงพบเห็นว่า ภาวะแห้งแล้งได้มีแนวโน้มรุนแรงขึ้นตามลำดับ เพราะการตัดไม้ทำลายป่า การเผาป่า ฯลฯ เป็นสาเหตุให้สภาวะแวดล้อมทางธรรมชาติเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งสร้างความเดือดร้อนให้แก่ราษฎรในทุกภาคของประเทศ ส่งผลถึงความเสียหายต่อเศรษฐกิจโดยรวมของชาติ ระหว่างทางที่เสด็จพระราชดำเนิน ทั้งภาคพื้นดิน และทางอากาศยาน พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงสังเกตเห็นว่า มีเมฆปริมาณมากปกคลุมท้องฟ้า แต่ไม่สามารถก่อรวมตัวกันจนเกิดเป็นฝนได้ เป็นเหตุให้เกิดภาวะฝนทิ้งช่วงระยะยาวทั้งๆ ที่เป็นช่วงฤดูฝน ทรงคิดว่าน่าจะมีมาตรการทางวิทยาศาสตร์ ที่จะช่วยให้เมฆเหล่านั้นก่อรวมตัวกันจนเกิดเป็นฝนได้ทรงเชื่อมั่นว่า ด้วยลักษณะของสภาพอากาศและภูมิประเทศของประเทศไทยซึ่งตั้งอยู่ในภูมิภาคเขตร้อน และอยู่ในอิทธิพลของฤดูมรสุมของทวีปเอเชีย โดยเฉพาะฤดูมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ซึ่งเป็นฤดูฝน และเป็นฤดูเพาะปลูกประจำปีของประเทศไทย จะสามารถดัดแปรสภาพอากาศ ให้เกิดเป็นฝนตกได้
การทำฝนเทียมหรือฝนหลวงเป็นกรรมวิธีการเหนี่ยวนำน้ำจากฟ้า ใช้เครื่องบินบรรจุสารเคมีขึ้นไปโปรยในท้องฟ้า โดยดูจากความชื้นของเมฆและสภาพทิศทางลมประกอบกันปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดฝนคือ ความร้อนชื้นปะทะความเย็น และมีแกนกลั่นตัวที่มีประสิทธิภาพในปริมาณที่เหมาะสมกล่าวคือ เมื่อมวลอากาศร้อนชื้นที่ระดับผิวพื้นขึ้นสู่อากาศเบื้องบน อุณหภูมิของมวลอากาศจะลดต่ำลงจนถึงความสูงที่ระดับหนึ่ง หากอุณหภูมิที่ลดต่ำลงนั้นมากพอก็จะทำให้ไอน้ำในมวลอากาศอิ่มตัว จะเกิดขบวนการกลั่นตัวเองของไอน้ำในมวลอากาศขึ้นบนแกนกลั่นตัวเกิดเป็นฝนตกลงมา ฉะนั้นสารเคมีที่ใช้จึงประกอบด้วย “สูตรร้อน” ใช้เพื่อกระตุ้นเร่งเร้ากลไกการหมุนเวียนของบรรยากาศ, “สูตรเย็น” ใช้เพื่อกระตุ้นกลไกการรวมตัวของละอองเมฆให้โตขึ้นเป็นเม็ดฝน และสูตรที่ใช้เป็นแกนดูดซับความชื้น เพื่อใช้กระตุ้นกลไกระบบการกลั่นตัวให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น
ทั้งนี้ ฝนหลวงไม่เพียงแต่จะเป็นประโยชน์สำหรับแหล่งน้ำที่จำเป็นต้องใช้ในการเพาะปลูกสำหรับเกษตรกรในสภาวะแห้งแล้งเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปัญหาฝนแล้งหรือฝนทิ้งช่วงยาวนาน ปัญหาการขาดแคลนน้ำเพื่อการอุปโภค บริโภค ภาวะความต้องการน้ำกิน น้ำใช้ ที่ทวีความรุนแรงมากในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ เนื่องจากคุณสมบัติของดินในภูมิภาคนี้เป็นดินร่วนปนทรายไม่สามารถอุ้มซับน้ำได้ จึงไม่สามารถเก็บกักน้ำได้ดีเท่าที่ควร การเสริมสร้างเส้นทางคมนาคมทางน้ำ เป็นการเพิ่มปริมาณน้ำโดยเฉพาะในบริเวณแม่น้ำที่ตื้นเขินให้สามารถใช้เป็นเส้นทางคมนาคมได้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญยิ่งเพราะน้ำในแม่น้ำบางสายถือเป็นเส้นทางการขนส่งสินค้าที่สำคัญ นอกจากนั้นการขนส่งทางน้ำยังเสียค่าใช้จ่ายน้อยกว่าทางอื่นอีกด้วย และการจราจรทางน้ำยังเป็นอีกช่องทางหนึ่ง สำหรับผู้ที่ต้องการหลีกเลี่ยงปัญหาการจราจรทางบกที่นับวันยิ่งทวีความรุนแรงมากสำหรับการป้องกันและบำบัดภาวะมลพิษของสิ่งแวดล้อมหากน้ำในแม่น้ำเจ้าพระยาลดน้อยลงเมื่อใดน้ำเค็มจากทะเลอ่าวไทยก็จะไหลหนุนเนื่องเข้าไปแทนที่ทำให้เกิดน้ำกร่อย และสร้างความเสียหายแก่เกษตรกรเป็นจำนวนมาก“ฝนหลวง” จึงได้บรรเทาภาวะแวดล้อมเป็นพิษอันเกิดจากการระบายน้ำเสียและขยะมูลฝอยลงสู่แม่น้ำเจ้าพระยา ปริมาณน้ำจากฝนหลวงจะทำให้ภาวะมลพิษจากน้ำเสียเจือจางลงได้
ส่วนด้านการเพิ่มปริมาณน้ำในเขื่อนภูมิพลและเขื่อนสิริกิติ์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้านั้น บ้านเมืองเราเริ่มประสบปัญหาการขาดแคลนพลังงานไฟฟ้ามากขึ้น เนื่องจากมีความต้องการใช้ไฟฟ้าในปริมาณที่สูงขึ้น เมื่อเกิดภาวะวิกฤตโดยระดับน้ำเหนือเขื่อนมีระดับต่ำมากจนไม่เพียงพอต่อการใช้พลังงานน้ำในการผลิตกระแสไฟฟ้า การทำฝนหลวงจึงมีความสำคัญในหลายๆ ด้าน
การทำฝนหลวงเป็นเทคโนโลยีที่ยังใหม่ต่อการรับรู้ของบุคคลทั่วไป และในประเทศไทยยังไม่มีนักวิชาการ หรือผู้เชี่ยวชาญด้านนี้ ในระยะแรกเริ่มของโครงการฯ ดังนั้นพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวจึงทรงเป็นกำลังสำคัญ และทรงร่วมในการพัฒนากิจกรรมนี้ ทั้งโดยทางตรงและทางอ้อม ทรงวางแผนการทดลองปฏิบัติการการติดตามและประเมินผลปฏิบัติการทุกครั้งอย่างใกล้ชิดและรวดเร็วชนิดวันต่อวัน ทรงปฏิบัติให้เป็นแบบอย่างในการประสานงาน ขอความร่วมมือจากผู้เชี่ยวชาญ และองค์กรต่างๆ ที่เกี่ยวข้องเพื่อสนับสนุนกิจกรรม อาทิ เช่น กรมอุตุนิยมวิทยากรมชลประทาน การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย กองบินตำรวจ กองการสื่อสารกรมตำรวจ และกองทัพอากาศ ในรูปของศูนย์อำนวยการฝนหลวงพิเศษสวนจิตรลดาและกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ ในรูปของคณะกรรมการดำเนินการทำฝนหลวง ซึ่งการที่พระองค์ติดตามโครงการดังกล่าวอย่างใกล้ชิดมาตลอด และได้ให้แนวทางในการปฏิบัติอย่างเป็นรูปธรรม จึงทำให้โครงการฝนหลวงพัฒนาก้าวหน้าอย่างรวดเร็วเมื่อเทียบกับประเทศอื่นๆ
จากประโยชน์นานัปการของโครงการฝนหลวง อันเกิดจากพระปรีชาสามารถและสายพระเนตรอันยาวไกลของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ที่ทรงคำนึงถึงประโยชน์ทุกข์สุขของราษฎรชาวไทยเสมอมานั้นการขนานนามพระองค์ว่า “พระบิดาแห่งฝนหลวง” จึงเป็นการแสดงความรำลึกในพระมหากรุณาธิคุณอันยิ่งใหญ่ ที่จะคงอยู่ในใจของปวงชนชาวไทยตลอดไป