Entre os diferentes tipos de tornados estão os landspouts, os tornados de vórtices múltiplos e as trombas marinhas. As trombas marinhas formam-se sobre corpos de água conectando-se a nuvens cumulus e nuvens de tempestade de maior tamanho, porém são consideradas tornados por apresentarem características similares a estes, como sua corrente de ar rotativa em forma de cone. As trombas marinhas no geral são classificadas como tornados não-supercelulares que se formam sobre corpos d'água.[5] Estas colunas de ar frequentemente se formam em áreas tropicais próximas da linha do equador, e são menos comuns em latitudes maiores, próximas dos polos.[6] Outros fenômenos similares aos tornados que existem na natureza incluem o gustnado, os redemoinhos-de-poeira e os redemoinhos de fogo.
Os tornados são observados em todos os continentes, exceto na Antártida.[7] No entanto, a maioria dos tornados no mundo ocorre no "Corredor dos Tornados" ou, em inglês, Tornado Alley, uma região dos Estados Unidos, embora possam ocorrer quase em qualquer lugar na América do Norte.[8] Eles também ocorrem ocasionalmente no centro-leste e sul da Ásia, nas Filipinas, no norte e centro-leste da América do Sul, África do Sul, noroeste e sudeste da Europa, oeste e sudeste da Austrália e Nova Zelândia.[9] Os tornados podem ser detectados através de radares de impulsos Doppler, assim como visualmente, por caçadores de tempestades.
A escala de Fujita é utilizada para medir a intensidade dos tornados, avaliando-os pelos danos causados, mas tem sido substituída em alguns países por uma nova versão da escala, a escala Fujita melhorada (em inglês, Enhanced Fujita Scale). Um tornado F0 ou EF0, o mais fraco da categoria, danifica árvores, mas não estruturas de grande porte. Já um tornado F5 ou EF5, o mais forte da categoria, consegue arrancar edificações de suas fundações e podendo danificar seriamente arranha-céus. Existe ainda a escala TORRO, que vai do T0, para tornados extremamente fracos, ao T11, para os tornados mais intensos.[10]
A palavra tornado é uma forma alterada da palavra espanhola tronada, que, segundo a RAE, significa "tempestade de trovões".[11] Esta, por sua vez, deriva do latim tonare, que significa "trovejar". Provavelmente a palavra chegou a sua forma atual através de uma combinação das palavras tronada e tornar ("girar"). Não obstante, esta pode ser uma etimologia popular.[12][13]
Normalmente, a formação de tornados está associada a tempestades muito intensas que produzem violentos ventos, elevada precipitação pluviométrica e, frequentemente, granizo em regiões muito planas. Felizmente, menos de 1% das células de tempestade originam um tornado. Porém, todas as grandes células convectivas devem ser monitoradas por sempre haver a possibilidade destas reunirem as condições necessárias para a ocorrência do fenômeno. Resultados, em 2018, de medições de tornados em Oklahoma e Kansas sugerem que os ventos em espiral destas tempestades se desenvolvem primeiro perto do solo. Isso é contrário à teoria há muito aceita de que os ventos do tornado nascem a vários quilômetros nas nuvens e só depois pousam na superfície da Terra.[14]
Embora ainda não exista consenso sobre o mecanismo que desencadeia o início de um tornado, aparentemente estes estarão ligados a uma interação existente entre fortes fluxos ascendentes e descendentes que formam uma movimentação intensa no centro das nuvens carregadas que compõem as super-células tempestuosas.
Essas células normalmente formam-se devido ao contraste existente entre duas grandes massas de ar com diferentes pressões e temperaturas. Alguns locais do planeta estão mais sujeitos ao encontro desses contrastantes sistemas atmosféricos, como é o caso do meio-oeste dos EUA, ou o centro-sul da América do Sul.
Após tocar o solo, um tornado pode atingir uma faixa que varia entre 100 a 1200 m, deslocando-se por uma extensão de aproximadamente 30 km (embora já tenham sido registrados tornados que se deslocaram distâncias superiores a 150 km).
Antes do desenvolvimento da tempestade, uma mudança na direção do vento e um aumento da velocidade com a altura criam uma tendência de rotação horizontal na baixa atmosfera. Essa mudança na direção e velocidade do vento é chamada de cisalhamento do vento.
Ar ascendente da baixa atmosfera entra na tempestade inclinada e o ar em rotação da posição horizontal muda para a posição vertical.
Há então a formação de uma área de rotação com comprimento de 4–6 km, que corresponde a quase toda extensão da tempestade. A maioria das tempestades fortes e violentas são formadas nestas áreas de extensa rotação.
Normalmente a sua formação ocorre no final da tarde, horário em que a atmosfera se encontra mais instável, com forte turbulência e presença de nuvens Cumulonimbus. Porém não é incomum observar o surgimento desses ciclones durante a noite. Isso porque os tornados também vem de uma categoria específica de nuvens chamadas super-células de tempestade, que "amadurecem" durante o dia e se transformam em fortes tempestades de granizo. O tamanho destas pedras de granizo é bastante considerável se tivermos como padrão as pequenas pedras conhecidas, que são de aproximadamente 0,5 cm. Estas podem variar do tamanho de uma bola de gude até ao de uma bola de golfe ou tênis. Um prenúncio de um tornado são as chamadas rotation wallclouds, que são nuvens baixas, com o formato de uma base de pirâmide.