În conformitate cu Administrația Națională Oceanografică și Atmosferică, tornadele se formează atunci când aerul cald creează o explozie rotativă într-o furtună puternică. Când vântul suflă în direcții diferite sau cu viteze diferite în aceste furtuni, instituie o rotație care se hrănește pe sine, creând o stare numită mesoclonă. Când această construcție se rotește și atinge pământul, devine o tornadă.
Tornadele se pot forma rapid și fără avertisment, iar natura distructivă le face greu de studiat. Orice furtuni se produc în condiții în care temperaturile la sol sunt în mod substanțial mai calde decât cele aflate în altitudine, furtunile pot fi suficient de puternice pentru a crea una sau mai multe tornade.
Este greu de prognozat o tornadă, dar sistemele radar Doppler sunt un instrument valoros pentru a determina unde și când urmează să apară. Sistemele Doppler pot detecta forfecarea vântului sau divergențe în direcția și viteza vântului. O zonă în care vântul suflă puternic în direcții diferite creează un "ecou de cârlig" distinctiv pe radar. Aceasta poate forma rapid rotația necesară pentru a aspira aer cald și umed până în straturile superioare ale furtunii, creând energia necesară pentru a transforma rotația într-un mezociclon și apoi o tornadă.
