Les tornades se forment lorsque l'air instable dans un orage crée une rotation horizontale dans les nuages et que de forts courants descendants attirent ce vortex vers le sol. Les fronts qui se chevauchent peuvent déclencher le cisaillement du vent nécessaire pour initier la rotation d'une tornade, c'est pourquoi les météorologues émettent des montres chaque fois que de violents orages menacent. Les tornades peuvent se former avec très peu de préavis et sont des événements météorologiques particulièrement imprévisibles et dangereux.
Lorsque les fronts météorologiques s'affrontent, des couches d'air chaud et froid se chevauchent parfois aux limites. Cela peut créer de forts courants ascendants et descendants, des vents imprévisibles qui transportent l'humidité et l'air chaud dans les différentes couches de l'atmosphère. Les différences de température entre ces couches contribuent à déclencher le mouvement de l'air, mettant en place la rotation horizontale élevée dans une tempête qui peut se transformer en tornade.
Souvent, le seul avertissement d'une tornade est une augmentation soudaine du cisaillement du vent. Les météorologues utilisent des systèmes radar Doppler pour détecter ce cisaillement du vent, à la recherche de signatures particulières pouvant indiquer le début d'une tornade. Le signe le plus courant de la formation d'une tornade est un « écho en crochet », un retour radar en forme de spirale qui indique que les nuages s'enroulent autour d'un vortex. Dans de nombreux cas, le National Weather Service annonce un avertissement de tornade basé sur l'un de ces échos avant que quiconque n'ait visuellement repéré la tornade.
