Tuulet osoittavat maapallon ilmakehän levottomuuden: Ilma liikkuu kaoottisesti lähellä maata vastaten erot lämmityksessä ja ilmanpaineessa, kun taas selvästi vallitsevat korkean tason tuulet siirtävät sääjärjestelmiä ympäri maapallo. Huolimatta näiden ilmaliikkeiden suuresta mittakaavasta ja hämmentävästä kuviosta, jonka ne kutovat ihmiselle Tarkkailija, esimerkiksi suuren myrskyn partaalla, tuulen suunnan laukaisijat ovat suhteellisen suoraviivainen.
Ilmakehän paine
Yksi tuulen suunnan tärkeimmistä tekijöistä on ilmakehän paine, lähinnä paino päällekkäisen ilmapylvään tietyssä kohdassa. Matalan paineen aiheuttaa usein aurinkolämpö, kun lämpimämpi ilma nousee; jäähdytetty, laskeutuva ilma luo korkeapainealueen. Tuulet virtaavat yleensä korkeasta matalaan paineeseen, korvaamaan lähinnä ilman "häviö" jälkimmäisessä tilanteessa. Sen lisäksi, että lämpö- ja paine-erot auttavat hallitsemaan tuulia, ne vaihtelevat paikallisen tuulen suunnassa. Esimerkiksi "merituulet" ja "maatuulet" muodostuvat maamassojen ja suurten vesimuodostumien erilaisesta lämmityksestä johtuen. Päivän aikana maan pinta imee lämpöä nopeammin kuin veden pinta ja lämmittää päällisen ilman, joka nousee; tämän korkeudella, yleensä iltapäivällä, tuulet kulkevat korkeamman paineen vesimuodosta sisämaahan. Yöllä tapahtuu päinvastoin - veden yläpuolella oleva ilma säilyttää enemmän lämpöä kuin nopeasti jäähtyvä maa - ja "maatuuli" suuntaa merelle tai järvelle.
Coriolis-vaikutus
Tuulet kuitenkin osittain syrjäyttävät suorat kurssit korkean ja matalan paineen välillä maapallon pyörimisen myötä. Tätä suunnan ristiriitaa kutsutaan Coriolis-efektiksi. Planeetta pyörii lännestä itään (tästä syystä "nousee" aurinko itään ja "laskeutuu" länteen). Pohjoisella pallonpuoliskolla Coriolis-ilmiö aiheuttaa voimakkaita tuulia korkeapaineisesta solusta - antisykloni - puhaltaa myötäpäivään, samalla kun tunkeutuvat tuulet kiertävät vastapäivään matalapaineen ympäri sykloni.
Topografia
Maan pinnalla topografiset vaihtelut voivat vaikuttaa tuulen suuntaan. Tämä tekijä ei toimi yksinomaan paineen vaikutuksista. Esimerkiksi vuoristoalueilla tuulet siirtyvät nousu- ja alamäkeen puhaltamisesta vuorokaudenajan mukaan. Tämä liittyy lämmönerotukseen, paineeseen ja pakettien painoon: Yöllä raskas kylmä ilma liikkuu alas laakson pohjaan; päivällä ympäröivien rinteiden lämmitys vetää tuulet pohjasta.