龍捲風形成的原因一般認為，在夏季對流運動特別強烈的雷雨雲中，上下温差很大。當強烈上升氣流到達高空時，如遇到很大水平方向的風，就會迫使上升氣流向下倒轉，結果就會產生許多旋渦。經過上下層空氣進一步的激烈擾動，這個旋渦便會逐漸擴大，形成一個呈水平方向的空氣旋轉柱。然後，這個空氣旋轉柱的一端漸漸向下伸出雲底呈漏斗狀，就是龍捲風。
龍捲風的產生條件包括近地面的風切變、垂直運動和不穩定能量。雷暴是能夠滿足以上條件的理想環境，也是引發龍捲風的主要原因，其中由超級單體引發的龍捲被稱為超級單體龍捲，其它情形被稱為非超級單體龍捲。超級單體龍捲佔龍捲風個例總數的80%，其強度和發展規模通常大於非超級單體龍捲。
龍捲風的風速可達100-175米每秒，數倍於強颱風。龍捲風的持續時間短暫，通常在1小時內，最多數個小時。龍捲風的近地面直徑很小，通常為25-100米，在極少數情況下可達到1公里；龍捲風的空中直徑可達數千米。大多數龍捲風在北半球是逆時針旋轉，在南半球是順時針，也有例外情況。
