Người ta cho rằng khi không khí ở lớp bên trên lạnh đè lên lớp không khí nóng ở phía dưới, không khí nóng sẽ bị cưỡng bức chuyển động lên rất mạnh.
Lốc xoáy phát triển từ một cơn dông, thường từ ổ dông rất mạnh hay siêu mạnh, nên ở đâu có dông dữ dội là ở đó có thể có lốc xoáy, song cũng may là nó rất hiếm. Cũng có khi nó sinh ra từ một dải gió giật mạnh (được gọi là những đường tố) hay từ một cơn bão. Người ta cho rằng khi không khí ở lớp bên trên lạnh đè lên lớp không khí nóng ở phía dưới, không khí nóng sẽ bị cưỡng bức chuyển động lên rất mạnh. Nhưng khi lốc xoáy xảy ra trên mặt nước thì thường lại không thấy đối lưu và cũng không thấy sự khác biệt nhiệt độ giữa các lớp. Vì vậy nguyên nhân lốc xoáy con người vẫn chưa hoàn toàn hiểu được hết.
Tuy vậy, phần lớn lốc xoáy được hình thành từ một dạng mây dông đặc biệt là mây dông tích điện. Một đám mây có thể kéo dài trong vài giờ, xoáy tròn trong vùng có đường kính từ 10 đến 16 km, di chuyển hàng trăm dặm và sinh ra vô số ống hút khổng lồ.
Nguồn gốc của chúng là vùng khí hậu có luồng khí nóng đi lên và luồng khí lạnh đi xuống. Đầu tiên là quá trình tương tác giữa cơn dông có chiều lên trên và gió. Sự tương tác này sẽ làm cho tầng khí nóng ở dưới di chuyển lên trên và xoay tròn trong không trung. Tiếp đó là sự phát triển của dòng khí lạnh di chuyển theo hướng đi xuống mặt đất ở phía bên kia của cơn bão. Vận tốc của dòng khí đi xuống có thể lớn hơn 160km/h.
Lốc xoáy kết hợp sét.
Đường kính của lốc xoáy có thể thay đổi từ vài chục mét cho tới vài km Nhưng đa số các lốc xoáy có đường kính vào khoảng 50m. Trên đường di chuyển nó có thể cuốn theo (rồi ném xuống ở một khoảng cách sau đó) hoặc phá hủy mọi thứ, kể cả những nhà gạch xây kiên cố, nên lốc xoáy cũng là hiện tượng khí tượng đặc biệt nguy hiểm. Âm thanh lốc xoáy thường là tiếng đùng đùng liên tục, giống như âm thanh khi tàu hỏa sắp đến. Đôi khi lốc xoáy tạo ra tiếng ồn lớn như tiếng thác nước đổ hoặc tiếng ồn mở cửa kính ô tô khi xe chạy cực nhanh. Nhìn từ xa lốc xoáy có thể có màu đen hoặc trắng, tùy thuộc những thứ mà nó cuốn theo. Khi lốc xoáy xuất hiện ở trên đại dương, hình thành nên vòi rồng, thường hút bụi nước lên cao tạo thành các cây nước (waterspouts) nặng hàng chục tấn.
Trong giai đoạn từ năm 2000 đến 2013, chỉ tính riêng ở Hoa Kỳ, đã ghi nhận nhiều trận lốc xoáy gây thiệt hại nặng nề về người và tài sản.
Những trận lốc xoáy được ghi nhận từ năm 2000 đến 2013.