Utvrđivanje uzroka smjera vjetra u dinamičnoj Zemljinoj troposferi nije tako jednostavno kao što se čini. Unatoč tome, znanstvenici dobro razumiju tri primarna čimbenika koja se spajaju kako bi stvorili i brzinu i smjer vjetra. Određene snage igraju veće uloge, ovisno o zemljopisnom mjerilu i području. No, bez obzira na položaj i opseg, te tri sile utječu na promjenu smjera vjetra.
Pušući od visokog do niskog tlaka, zrak uvijek pokušava uravnotežiti razinu tlaka. Visokotlačni sustav uz niskotlačni sustav uzrokovat će protok smjera vjetra u smjeru kazaljke na satu i prema van prema niskotlačnom sustavu. Niskotlačni sustav je ono što uzrokuje protok smjera zraka u smjeru suprotnom od kazaljke na satu i prema unutra. To se također naziva ciklonskim tokom i jedan je od sastojaka koji se mogu povezati stvoriti tropski ciklon, uragan ili tajfun (svi različiti nazivi za isto vrijeme fenomen).
Ako zrak uvijek pokušava uravnotežiti razlike u tlaku, zašto smjer vjetra ne teče izravno od visokog prema niskom? Ovaj fenomen je Coriolisov efekt, koji je Nacionalna meteorološka služba definirala kao dopuštanje "izračunavanja očigledni učinci na tijela koja se kreću kada se gledaju sa Zemlje koja se okreće. "To zapravo nije sila, iako njezino djelovanje nalikuju jednom. Opisivanje njegovog utjecaja na vrijeme i smjer vjetra obično se vrši na primjeru vrtuljaka. Zamislite kako gledate dolje na dvoje djece koja sjede na vrtuljku koji se okreće u smjeru suprotnom od kazaljke na satu i bacaju loptu naprijed-nazad. Gledajući prema dolje, čini se da se lopta kreće pravocrtno. Djeca bi rekla da se čini kao da sila odbija kuglu desno od mjesta na koju je bačena. Uzrok skretanja smjera vjetra isti je učinak i posljedica je okretanja Zemlje u smjeru suprotnom od kazaljke na satu ispod vjetra. Veći Coriolisov učinak vidi se bliže polnim područjima, a na južnoj hemisferi ovaj je otklon lijevo. Izuzetno male skale umanjuju Coriolisov učinak, ali to je ogroman faktor u smjeru vjetra sustava srednjih širina. Ubrzavanjem će se povećati otklon.
Konačni uzrok smjera vjetra je trenje. Vjetrovi na površini uglavnom su pod utjecajem trenja, jer tu vjetar nailazi na različite površine. Ako vjetar puše prema zgradi, ona mora proći kroz promjenu smjera. Mogao bi se uzdići iznad zgrade ili je zaobići u bilo kojem smjeru, ali prisustvo zgrade uzrokovat će promjenu smjera vjetra. Usporavanje vjetrova grubljom površinom također će smanjiti Coriolisov otklon, a ubrzanje na glatkoj površini uzrokovat će suprotno.
