Sen määrittäminen, mikä aiheuttaa tuulen suunnan maapallon dynaamisessa troposfäärissä, ei ole niin suoraviivaista kuin se saattaa tuntua. Tästä huolimatta tutkijoilla on hyvä käsitys kolmesta ensisijaisesta tekijästä, jotka yhdessä muodostavat sekä tuulen nopeuden että suunnan. Tietyillä voimilla on suuremmat roolit maantieteellisestä laajuudesta ja alueesta riippuen. Mutta sijainnista ja mittakaavasta riippumatta nämä kolme voimaa vaikuttavat tuulen suunnan muutokseen.
Korkeasta matalaan paineeseen puhaltamalla ilma pyrkii aina tasapainottamaan painetasot. Matalapainejärjestelmän vieressä oleva korkeapainejärjestelmä saa tuulen virtaamaan myötäpäivään ja ulospäin kohti matalapainejärjestelmää. Matalapainejärjestelmä saa ilman suunnan virtaamaan vastapäivään ja sisäänpäin. Tätä kutsutaan myös sykloniseksi virtaukseksi ja se on yksi ainesosista, joihin voi tulla yhteen luoda trooppinen sykloni, hurrikaani tai taifuuni (kaikki eri nimet samalle säälle ilmiö).
Jos ilma yrittää aina tasapainottaa paine-eroja, miksi tuulen suunta ei virtaa suoraan korkealta matalalle? Tämä ilmiö on Coriolis - ilmiö, jonka kansallinen sääpalvelu määrittelee sallivan "laskea" ilmeiset vaikutukset liikkuviin kehoihin katsottaessa pyörivältä maapallolta. "Se ei todellakaan ole voima, vaikka sen toiminta onkin muistuttavat yhtä. Sen vaikutus sää- ja tuulensuuntaan kuvataan yleensä karuselliesimerkillä. Kuvittele, että katsot alaspäin kahta lasta, jotka istuvat vastapäivään pyörivällä karusellilla ja heittävät palloa edestakaisin. Katse alaspäin näyttää siltä, että pallo liikkuu suoralla linjalla. Lasten mielestä näyttää siltä, että voima ohjaa pallon oikealle puolelle, missä se heitetään. Tuulen suunnan taipumisen syy on sama vaikutus ja johtuu siitä, että maapallo pyörii vastapäivään tuulen alapuolella. Suurempi Coriolis-ilmiö näkyy lähempänä napa-alueita, ja eteläisellä pallonpuoliskolla tämä taipuma on vasemmalla. Erittäin pienet asteikot vähentävät Coriolis-vaikutusta, mutta se on valtava tekijä keskileveyden järjestelmien tuulen suunnassa. Nopeuden lisääminen lisää taipumista.
Tuulen suunnan lopullinen syy on kitka. Pintatason tuuliin vaikuttaa eniten kitka, koska tuuli kohtaa vaihtelevia pintoja. Jos tuuli puhaltaa rakennusta kohti, sen on mentävä läpi suunnanmuutos. Se voi nousta rakennuksen yläpuolelle tai kiertää sen molempiin suuntiin, mutta rakennuksen läsnäolo aiheuttaa tuulen suunnan muutoksen. Tuulen hidastuminen karkeammalla pinnalla vähentää myös Corioliksen taipumista, ja kiihtyvyys tasaisemman pinnan yli aiheuttaa päinvastaisen.