Tempestades e tornados estão relacionados porque tornados sempre se formam a partir de tempestades. Especificamente, os tornados se desenvolvem quando há um fluxo ascendente constante de ar quente, que geralmente tem pressão mais baixa do que o ar frio.
De acordo com o HowStuffWorks, as nuvens são formadas quando o vapor de água esfria e se condensa. Quando o vapor de água esfria, ele perde sua energia térmica a uma taxa de 600 calorias por grama de água que se condensa. Esse calor ajuda a aquecer a corrente ascendente sobre a qual a nuvem passa e fornece energia cinética à nuvem enquanto ela se move. Considerando o tamanho da nuvem de tempestade média, não é surpreendente que uma tempestade possa liberar tanta energia quanto uma ogiva nuclear de 20 quilotons.
Existem certas tempestades classificadas como tempestades supercelulares, em que as correntes ascendentes são particularmente fortes. Nessas tempestades, um vórtice de ar pode ser formado, e esse vórtice é a base de um tornado.
Antes da ocorrência de um tornado, no entanto, as nuvens formam algo conhecido como mesociclone. Depois que um mesociclone se forma, há cerca de 50% de chance de ocorrer um tornado.
É interessante notar que, uma vez que um tornado nasce de uma tempestade, a nuvem de tempestade de onde ele veio controla a direção em que o tornado viaja.