Tuuli määritellään ilman liikkumiseksi mihin tahansa suuntaan. Tuulen nopeus vaihtelee tyynestä hurrikaanien erittäin suuriin nopeuksiin. Tuuli syntyy, kun ilma liikkuu korkeapainealueilta kohti alueita, joissa ilmanpaine on matala. Kausilämpötilamuutokset ja maapallon kierto vaikuttavat myös tuulen nopeuteen ja suuntaan.
Lämpötila
Ilman lämpötila vaihtelee päivän ja yön välillä ja vuodenajasta johtuen maapallon lämpenevän ilmakehän muutoksista. Auringon lämmittävän vaikutuksen vuoksi tuulia on enemmän päivällä. Ilmamassat eroavat myös lämpötilasta. Lämmin rintama edeltää lämpimän ilmamassan. Lämmin ilma on vähemmän tiheää kuin kylmä ilma, joten lämmin ilma kulkee kylmän ilman yläpuolelle aiheuttaen tuulen. Converselt, kylmä rintama, kylmän ilmamassan etureuna, myös luo tuulta.
Ilmanpaine
Ilmanpaine on ilmakolonnin paino, joka saavuttaa ilmakehän maasta. Ilmanpaine laskee korkeuden kasvaessa ja vaihtelee maapallon pinnan korkeuden erojen vuoksi. Maapallon pinnalla tuuli puhaltaa vaakasuorassa korkeasta paineesta matalapaineisiin alueisiin. Nopeus määräytyy ilmanpaineen muutosnopeuden tai gradientin välillä kahden painealueen välillä. Mitä suurempi paine-ero, sitä nopeammin tuulet ovat.
Keskisuuntainen kiihtyvyys
Keskisuuntainen voima lisää ilman nopeutta ja vaikuttaa kiertokeskuksen ympäri virtaavan tuulen suuntaan. Tämä kiihtyvyys luo voiman, joka on suorassa kulmassa tuulen virtaukseen nähden ja sisäänpäin kohti pyörimiskeskipistettä, kuten matala- ja korkeapainejärjestelmät. Tuulet matalapainejärjestelmässä, jota kutsutaan sykloneiksi, puhaltavat pohjoisella pallonpuoliskolla vastapäivään ja sisäänpäin. Antisykloneina tunnettujen korkeapainejärjestelmien tuulet puhaltavat pohjoisella pallonpuoliskolla myötäpäivään ja ulospäin.
Maan kierto
Maan pyöriminen akselillaan saa tuulen suuntaan ja luo niin sanotut vallitsevat tuulet. Tämä Coriolis-ilmiönä tunnettu tuulimuutos saa pohjoisen pallonpuoliskon tuulet siirtymään oikealle ja eteläisen pallonpuoliskon tuulet siirtymään vasemmalle. Kauppatuulet, joita kutsutaan myös itämaiksi, puhaltaa päiväntasaajan lähellä 30 astetta pohjoista leveyttä ja 30 astetta eteläistä leveyttä. Päiväntasaajan pohjoispuolella nämä kauppatuulet puhaltaa koillisesta. Päinvastoin, ne puhaltaa päiväntasaajan eteläpuolelta kaakkoon. Keskileveysasteiden länsimaat puhaltaa lounaasta pohjoisella pallonpuoliskolla ja luoteesta eteläisellä pallonpuoliskolla. Polaarituulet vallitsevat Arktisella ja Antarktisella alueella 60 asteen leveydestä napoihin. Nämä tuulet puhaltavat arktisella alueella koillisesta ja Etelämantereella kaakosta.