虽然人们早就知道龙卷风是在很强的热力不稳定的大气中构成的，但对它构成的物理机制，至今仍没有切当的了解。有的学者提出了内引力——热进程的龙卷成因新理论，但是用它也无法说明冬天和夜间没有强对流或雷电云时产生的龙卷风。
龙卷风有时席卷全部，而有时在它的中心范围内的东西却完好无损;有时它可将一匹快马吹到数千米以外，而有时却只吹断一棵树干;有时把一只鸡的一侧鸡毛拔完，而另一侧鸡毛却完好无损，龙卷风构成的这些古怪现象的原因至今都不清楚。
龙卷风的风速终究有多大?没有人真实知道，由于龙卷风产生至散失的时间短，只要几分钟，最多几个小时。效果面积很小，一般直径只要25〜100米，在极少数的情况下直径才到达1000米以上，以至于现有的勘探仪器没有满足的灵敏度来对龙卷风进行精确的观测。相对来说，多普勒雷达是比较有用和常用的一种观测仪器。
多普勒雷达对准龙卷风宣布微波束，微波信号被龙卷风中的碎屑和雨点反射后再被雷达接纳。假如龙卷风远离雷达而去，反射回的微波信号频率将向低频方向移动;反之，假如龙卷风越来越挨近雷达，则反射回的信号将向高频方向移动。这种现象被称为多普勒频移。接纳到信号后，雷达操作人员就能够经过剖析频移数据，计算出龙卷风的速度和移动方向。为了制服龙卷风，猜测龙卷风，人们正尽力探究龙卷风构成的规则，以解开这个天然之谜。
