Secondo la National Oceanographic and Atmospheric Administration, i tornado si formano quando l'aria calda crea una corrente ascendente in un forte temporale. Quando i venti soffiano in direzioni brusche o a velocità diverse in queste tempeste, possono imposta una rotazione che si autoalimenta, creando una condizione chiamata mesociclone. Quando questo costrutto ruota e tocca terra, diventa un tornado.
I tornado possono formarsi rapidamente e senza preavviso e la loro natura distruttiva li rende difficili da studiare. In qualsiasi momento i temporali si verificano in condizioni in cui le temperature al suolo sono sostanzialmente più calde di quelle in alto, le tempeste possono essere abbastanza forti da creare uno o più tornado.
Può essere difficile prevedere un tornado, ma i sistemi radar Doppler sono uno strumento prezioso per determinare dove e quando si sta per accadere. I sistemi Doppler sono in grado di rilevare il wind shear o le divergenze nella direzione e velocità del vento. Un'area in cui i venti soffiano forte in direzioni diverse crea un "eco gancio" distintivo sul radar. Questo può rapidamente formare la rotazione necessaria per aspirare aria calda e umida negli strati superiori della tempesta, creando l'energia necessaria per trasformare la rotazione in un mesociclone e poi in un tornado.
