Procesy fizyczne związane z powstawaniem cyrkulacji powietrza w tornadzie superkomórkowym związane są z niestabilną konwekcyjnie atmosferą, obecnością mezocyklonu w superkomórkach burzowych oraz istnieniem zmian kierunku i prędkości wiatru z wysokością. Powstawanie Chmury powstają, gdy parujące powietrze ochładza się w miarę wysokości, aż w końcu się skrapla. Cumulonimbusy (chmury burzowe) powstają zazwyczaj, gdy ciepłe powietrze zderza się z chłodnym. Zimne powietrze, jako cięższe, wsuwa się pod ciepłe i wypycha je w górę. Tak silnie wstępujące masy powietrza zwykle powiększają chmurę do rozmiarów cumulonimbusa. Chmury te mogą także powstawać w inny sposób. Wewnątrz chmury wytwarzane jest dodatkowe ciepło, które nie tylko pomaga chmurze rosnąć, ale także zasysa dodatkowe masy powietrza. Jeżeli będą występować różne kierunki wiatrów na różnych wysokościach, powietrze wewnątrz chmury może zostać wprawione w ruch wirowy. Ten pionowy, wstępujący ruch powietrza nazywany jest mezocyklonem. Chmura w której on występuje nazywana jest superkomórką. Cumulonimbusy zawdzięczają swój kształt kowadła niewidzialnemu powietrznemu sufitowi zwanemu Tropopauzą.