พายุหมุนเกิดจากศูนย์กลางความกดอากาศต่ำ ทำให้บริเวณโดยรอบศูนย์กลางความกดอากาศต่ำ ซึ่งก็คือ ความกดอากาศสูงโดยรอบจะพัดเข้าหาศูนย์กลางความกดอากาศต่ำ ขณะเดียวกันศูนย์กลางความกดอากาศต่ำจะลอยตัวสูงขึ้น และเย็นลงด้วยอัตราอะเดียเบติก ทำให้เกิดเมฆและหยาดน้ำฟ้า พายุหมุนจะมีความรุนแรงหรือไม่ขึ้นอยู่กับอัตราการลดลงของความกดอากาศ ถ้าอัตราการลดลงของความกดอากาศมีมากจะเกิดพายุรุนแรง เราสามารถแบ่งพายุหมุนออกเป็น 3 กลุ่ม ดังนี้

พายุหมุนนอกเขตร้อน ได้แก่ พายุหมุนที่เกิดขึ้นในเขตละติจูดกลางและเขตละติจูดสูง ซึ่งในเขตละติจูดดังกล่าวจะ มีแนวมวลอากาศเย็นจากขั้วโลกหรือมหาสมุทรอาร์กติก เคลื่อนตัวมาพบกับมวลอากาศอุ่นจากเขตกึ่งโซนร้อน มวลอากาศดังกล่าวมีคุณสมบัติต่างกัน แนวอากาศจะเกิดการเปลี่ยนโดยเริ่มมีลักษณะโค้งเป็นรูปคลื่น อากาศอุ่นจะลอยตัวสูงขึ้นเหนืออากาศเย็น ซึ่งเช่นเดียวกับแนวอากาศเย็นซึ่งจะเคลื่อนที่เข้าแทนที่แนวอากาศอุ่น ทำให้มวลอากาศอุ่นลอยตัวสูงขึ้น และจากคุณสมบัติการเคลื่อนที่ของมวลอากาศเย็นที่เคลื่อนตัวได้เร็วกว่า แนวอากาศ อย่างไรก็ตามเวลาที่เกิดพายุหมุนนั้นจะเกิดลักษณะของศูนย์กลางความกดอากาศขึ้น ซึ่งก็คือ ศูนย์กลางความกดอากาศต่ำ ลมจะพัดเข้าหาศูนย์กลาง (ความกดอากาศสูงเคลื่อนที่เข้าหาศูนย์กลางความกดอากาศต่ำ) ซึ่งลมพัดเข้าหาศูนย์กลางดังกล่าวในซีกโลกเหนือ มีทิศทางการพัดวนทวนเข็มนาฬิกา ส่วนในซีกโลกใต้มีทิศทางตามเข็มนาฬิกา ซึ่งเป็นผลมาจากการหมุนของโลกนั่นเอง

พายุทอร์นาโดเป็นพายุขนาดเล็กแต่มีความรุนแรงมากที่สุด มักเกิดในประเทศสหรัฐอเมริกา และนอกนั้นเกิดที่แถบประเทศออสเตรเลีย พายุดังกล่าวเกิดจากอากาศเคลื่อนที่เข้าหาศูนย์กลางความกดอากาศต่ำอย่างรวดเร็ว ลักษณะพายุคล้ายปล่องไฟสีดำห้อยลงมาจากเมฆคิวมูโลนิมบัส ในมวลพายุมีไอน้ำและฝุ่นละออง ตลอดจนวัตถุต่าง ๆ ที่ถูกลมพัดลอยขึ้นไปด้วยความเร็วลมกว่า 400 กิโลเมตร / ชั่วโมง เมื่อพายุเคลื่อนที่ไปในทิศทางใดฐานของมันจะกวาดทุกอย่างบนพื้นดินขึ้นไปด้วย ก่อให้เกิดความเสียหายมาก พายุทอร์นาโดจะเกิดในช่วงฤดูใบไม้ผลิ และฤดูร้อน เนื่องจากมวลอากาศขั้วโลกภาคพื้นสมุทรมาเคลื่อนที่พบกับมวลอากาศเขตร้อนภาคพื้นสมุทร และถ้าเกิดขึ้นเหนือพื้นน้ำเราเรียกว่า นาคเล่นน้ำ