龙卷风是发生于直展云系底部和下垫面之间的直立空管状或漏斗状旋转气流，是一种局地尺度的剧烈天气现象。龙卷风的形成需要特定的气象条件，主要包括大气的不稳定性、垂直风切变和不稳定能量。这些条件相互作用，共同促进了龙卷风的形成。
首先，大气的不稳定性是龙卷风形成的基础。不稳定能量导致强烈的上升气流，这是龙卷风形成的初始阶段。在温暖季节的美国中西部地区，观察天空寻找风暴和龙卷风的迹象是一项流行的消遣活动。普渡大学副教授丹·查瓦斯利用计算机模型研究地理变化如何影响北美龙卷风频率，发现地表粗糙度和地形是主要因素。
其次，上升气流与风速和风向切变的作用下开始旋转，形成中尺度气旋。这个过程中，旋转系统在辐合气流的作用下向对流层内部发展，形成龙卷核心。Jannick Fischer等人的研究将超级单体龙卷生成机制分为四步：中气旋的生成、地面垂直涡度的建立、涡度的拉伸和组织化、角流区的建立。
随着中尺度气旋向地面发展和向上伸展，它本身变细并增强。同时，一个小面积的增强辐合，即初生的龙卷在气旋内部形成，产生气旋的同样过程，形成龙卷核心。当发展的旋涡到达地面高度时，地面气压急剧下降，地面风速急剧上升，形成龙卷风。
龙卷风常发生于夏季的雷雨天气时，尤以下午至傍晚最为多见。袭击范围小，龙卷风的直径一般在十几米到数百米之间。龙卷风的生存时间一般只有几分钟，最长也不超过数小时。北京大学物理学院大气与海洋科学系教授孟智勇指出，龙卷风发生需要两个条件，一个是不稳定能量，一个是垂直风切变，这两个条件要正好适中地配合在一起，才能发生强对流天气。
龙卷风的形成是一个复杂的过程，涉及多种气象条件的共同作用。理解这些条件有助于更好地监测和预警龙卷风，减少其带来的灾害。