따뜻한 공기가 상승하려는 경향을 보이게 되면서 불안정한 대기 상태가 형성됩니다.
대기 불안정: 토네이도의 발생을 위해서는 대기의 상층부와 하층부 간에 큰 온도 차가 있어야 합니다. 상층에는 차가운 공기가, 하층에는 따뜻한 공기가 존재할 때, 따뜻한 공기가 상승하려는 경향을 보이게 되면서 불안정한 대기 상태가 형성됩니다.
수직 바람 전단: 토네이도의 발생에는 수직 바람 전단(서로 다른 높이에서 바람의 속도와 방향이 달라지는 현상)이 중요한 역할을 합니다. 지표면 근처에서는 느리게 불고, 상층으로 갈수록 바람이 빠르게 불면, 대기는 수평으로 회전하는 경향을 보입니다.
슈퍼셀(슈퍼셀 뇌우): 토네이도의 대부분은 슈퍼셀이라고 불리는 강력한 뇌우와 연관되어 발생합니다. 슈퍼셀은 강한 회전 기류를 가진 대규모의 뇌우로, 대기 중에 수직으로 강한 바람 전단이 있을 때 형성됩니다. 이 슈퍼셀에서 발생하는 메소사이클론이라는 거대한 회전 기류가 지표면으로 확장되면 토네이도가 발생할 수 있습니다.