Tordenvær oppstår når store mengder vanndamp kondenserer til vanndråper og iskrystaller i en ustabil atmosfære med kraftige vertikale luftbevegelser. Dette skjer som regel når tre vilkår er oppfylt: Nok fuktighet i den lavere atmosfæren (høy duggpunkttemperatur), temperaturen faller raskt med høyden (stor adiabatisk temperaturendring) og en kraft som mekanisk konvergens langs en kaldfront eller kraftig konveksjon for å øke de vertikale luftstrømmene. Også vulkanutbrudd og store ildstormer kan gi tordenvær.