For at forstå overgangen fra almindelig regn til tordenvejr skal man kigge på atmosfærens stabilitet og energi. De vigtigste faktorer er konvektiv instabilitet og luftfugtighed.
En af de mest centrale indikatorer er den vertikale temperaturprofil. Når luften ved jordoverfladen er varm og fugtig, mens temperaturen falder hurtigt med højden i troposfæren, skabes der ustabilitet. Dette gør det muligt for varm luft at stige hurtigt til vejrs, hvilket danner kraftige opvinde.
To andre vigtige faktorer er den disponible atmosfæriske energi (CAPE) og fugtighedens mængde. Høj CAPE indikerer et stort potentiale for kraftige byger og torden. Samtidig er en høj dugpunktstemperatur et tegn på, at der er masser af brændstof i form af vanddamp til rådighed.
Når opvinden bliver kraftig nok, når skyerne op i højere luftlag, hvor temperaturen er meget lav. Her kan vanddråber fryses til iskrystaller, hvilket frigiver ekstra energi og skaber de elektriske udladninger, vi kender som torden. Ved at overvåge temperaturforskelle og luftfugtighed kan meteorologer altså forudsige risikoen for voldsomt vejr.
