Os tornados se formam quando o ar instável em uma tempestade cria uma rotação horizontal nas nuvens e fortes correntes descendentes atraem esse vórtice para o solo. Frentes sobrepostas podem desencadear o cisalhamento do vento necessário para iniciar a rotação de um tornado, é por isso que os meteorologistas emitem relógios sempre que houver a ameaça de fortes tempestades. Tornados podem se formar com muito pouco aviso e são eventos climáticos particularmente imprevisíveis e perigosos.
Quando as frentes climáticas se chocam, às vezes as camadas de ar quente e frio se sobrepõem nos limites. Isso pode criar correntes ascendentes e descendentes fortes, ventos imprevisíveis que transportam umidade e ar quente para as várias camadas da atmosfera. As diferenças de temperatura entre essas camadas ajudam a desencadear o movimento do ar, aumentando a rotação horizontal em uma tempestade que pode se transformar em um tornado.
Freqüentemente, o único aviso de um tornado é um aumento repentino no cisalhamento do vento. Os meteorologistas usam sistemas de radar Doppler para detectar esse cisalhamento do vento, procurando assinaturas particulares que podem indicar o início de um tornado. O sinal mais comum da formação de um tornado é um "eco de gancho", um retorno de radar em forma de espiral que indica nuvens sendo enroladas em um vórtice. Em muitos casos, o Serviço Meteorológico Nacional anuncia um aviso de tornado com base em um desses ecos antes que alguém tenha visto o tornado.