Ciclogénesis
Los mesociclones varían en tamaño desde "meso-alfa" hasta microescala. El término «mesociclón» se reserva comúnmente para rotaciones de niveles medios con tormentas eléctricas severas y son ciclones de núcleo cálido impulsados por el calor latente de su actividad eléctrica asociada. Los tornados se forman en el sector cálido del ciclón extratropical donde existe una fuerte corriente en chorro en niveles altos. Se piensa que los mesociclones se forman cuando un súbito cambio en la velocidad o dirección del viento pone a girar a una parte de la atmósfera, en un giro de forma tubular. Se cree que la convección ascendente de una tormenta eléctrica levanta este aire en giro, inclinando la orientación de las corrientes «tubulares» hacia arriba, haciendo que toda la corriente ascendente rote como una columna vertical. Al rotar la corriente ascendente, se puede dar la formación de lo que se conoce como "wall cloud", es una nube en forma de muro o pezuña de caballo, compuesta por capas de nubes giratorias que descienden del mesociclón y que tienden a formarse cerca del centro del mismo. Nótese que las "wall clouds" no necesitan un mesociclón para formarse y no siempre giran. Al descender la "wall cloud", puede entonces formarse una nube en forma de embudo en su centro. Esta es la primera fase en la formación de un tornado. Se piensa que la presencia de un mesociclón es un factor clave en la formación de tornados asociados con tormentas eléctricas severas.
Tornado
Los tornados están formados por dos tipos de movimientos verticales del aire: uno anticiclónico con giro horario, formado por el aire frío y seco que desciende disminuyendo su radio y por lo tanto, aumentando su velocidad de giro y haciéndose visible al llegar al suelo (por la nube de polvo, hojas y otros objetos) y otro ascendente, que constituye un área ciclónica, cuyo radio de acción va aumentando en espiral al ir ascendiendo en sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio norte, y en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio sur. Al contrario de lo que sucede con la especie de embudo anticiclónico descendente, a medida que asciende el aire caliente se va ensanchando, con lo que pierde velocidad y, obviamente, energía. Las superceldas y los tornados giran ciclónicamente en simulaciones numéricas incluso cuando el efecto Coriolis es ignorado Los tornados y mesociclones de bajo nivel deben su rotación a procesos complejos dentro de la supercelda y el medio ambiente. Esta es la fase del tornado que es fácilmente visible, ya que al aumentar su altura y enfriarse, en la columna de aire ascendente se condensa el vapor de agua que contiene formando una nube embudo que aumenta su diámetro al elevarse aunque, en contrapartida, también disminuye su velocidad de giro.