לפני שנדון בכיוון הרוח, טוב להגדיר תחילה את המונח רוח. רוח היא תנועת אוויר שנוצרת בעיקר על ידי עליית החום והורדת האוויר הקריר. באופן ספציפי, כאשר השמש מחממת את האדמה הארץ מחוממת מהר יותר מהמים. האוויר מעל היבשה מתחמם ועולה ויוצר אזור של לחץ נמוך. כאשר האוויר ממשיך לעלות, הוא מתקרר ובסופו של דבר עובר מעל המים בהם הוא נופל, ויוצר אזור של לחץ גבוה, ומניע אוויר קר לעבר היבשה. תנועה זו מאזור אחד לאחר, הנובעת מהפרשי טמפרטורה ולחץ, היא שיוצרת את הרוח.
כיוון הרוח נקבע על ידי גורמים שונים, כולל חיכוך או חוסר חיכוך שמשטח האדמה מציב עליו. כפי שממחיש נולאן אטקינס במכללת לינדון סטייט, רוח שעוברת על גוף מים יכולה לשנות כיוון עקב ירידה בכמות החיכוך שהיא חווה. באופן כללי מאוד, אוויר חם מהקו המשווה עולה, נע לכיוון הקטבים, נופל ואז חוזר לקו המשווה, על פי כותבי מזג האוויר ב- BBC, ועוזר ליצור דפוסי רוח. תאים של דפוסי רוח קיימים בכל רחבי העולם וכוללים "רוחות סחר" שעזרו לאירופאים להתיישב באמריקה.
כיוון הרוח נמדד על פי מספר המעלות מצפון אמיתי, או 360 מעלות על המצפן ומתואר על פי הכיוון שממנו מקורו. למשל, רוח מזרחית פירושה שהרוח נכנסת ממזרח ולא זזה מזרחה. שים לב שרוח נעה בדרך כלל אופקית על פני כדור הארץ ונמדדת על פני השטח באמצעות אננומטרים ו- שבילי רוח ובאווירה העליונה באמצעות דוחות מטוסים, בין היתר, כפי שצוין על ידי סופרים ב Weather.com.