Un meteorologo utilizza immagini satellitari, osservazioni aeree e modelli computerizzati per prevedere i temporali. Secondo The Weather Channel, le previsioni temporali sono molto simili alle previsioni utilizzate per prevedere i tornado.
I meteorologi monitorano l'atmosfera in cerca di segni di temporali in modo che possano emettere avvisi nelle zone in cui si formano forti tempeste. Le osservazioni sulla superficie e sull'aria superiore sono studiate per trovare aree di basso livello di umidità e instabilità e per determinare in che modo il movimento dei venti potrebbe influenzare lo sviluppo delle tempeste. I modelli di computer utilizzano vari punti di dati per prevedere la formazione di un temporale in anticipo, mentre radar e satelliti sono utilizzati per tracciare le tempeste una volta formate.
I programmi informatici utilizzati per creare modelli di previsione e prevedere lo sviluppo di temporali sono chiamati programmi di previsione numerica. Questi programmi prevedono il tempo futuro utilizzando la fisica e la dinamica per descrivere matematicamente il comportamento dell'atmosfera. Poiché il tempo è intrinsecamente imprevedibile, i meteorologi usano anche una tecnica chiamata previsione dell'insieme per prevedere i temporali. Questo metodo utilizza un supercomputer per eseguire più modelli contemporaneamente per osservare i modelli meteorologici.
I meteorologi usano anche la loro esperienza, conoscenza, persistenza e gli occhi per mettere a punto le loro previsioni. Secondo la Flight Safety Foundation, i meteorologi devono sapere come funziona la convezione per prevedere i temporali.