Att bestämma vad som orsakar vindriktning i jordens dynamiska troposfär är inte så enkelt som det kan tyckas. Trots detta har forskare ett bra grepp om de tre primära faktorerna som samlas för att skapa både vindhastighet och riktning. Vissa krafter spelar större roller beroende på geografisk skala och område. Men oavsett läge och skala är dessa tre krafter influenser bakom en förändring i vindriktning.
Luft blåser från högt till lågt tryck och försöker alltid balansera trycknivåerna. Ett högtryckssystem bredvid ett lågtryckssystem får vindriktningen att flyta medurs och utåt mot ett lågtryckssystem. Det är lågtryckssystemet som får luftriktningen att flyta moturs och inåt. Detta kallas också ett cykloniskt flöde och är en av ingredienserna som kan komma ihop till skapa en tropisk cyklon, orkan eller tyfon (alla olika namn för samma väder fenomen).
Om luft alltid försöker balansera tryckdifferenser, varför flyter inte vindriktningen direkt från hög till låg? Detta fenomen är Coriolis-effekten, definierad av National Weather Service som "beräkning av uppenbara effekter på rörliga kroppar sett från en roterande jord. ”Det är inte riktigt en kraft, även om dess handlingar liknar en. Att beskriva dess inverkan på väder och vindriktning görs vanligtvis med hjälp av exemplet. Tänk dig att se ner på två barn som sitter på en moturs snurrande karusell och slänger en boll fram och tillbaka. När man tittar ner ser det ut som att bollen rör sig i en rak linje. Barnen skulle säga att det verkar som om en kraft avböjer bollen till höger om var den kastas. Orsaken till avböjning av vindriktningen är samma effekt och beror på att jorden snurrar moturs under vinden. Större Coriolis-effekt ses närmare polregionerna, och på södra halvklotet är denna avböjning till vänster. Extremt små skalor minskar Coriolis-effekten, men det är en enorm faktor i vindriktningen för mellanliggande system. Accelererande hastighet ökar avböjningen.
Den sista orsaken till vindriktningen är friktion. Vindytor på ytan påverkas mest av friktion, eftersom det är här vind möter olika ytor. Om vinden blåser mot en byggnad måste den gå igenom en riktningsförändring. Det kan stiga över byggnaden eller gå runt den i vardera riktningen, men närvaron av byggnaden kommer att orsaka en vindriktningsförändring. Att sakta ner vindarna på en grovare yta kommer också att minska Coriolis-avböjningen, och acceleration över en jämnare yta kommer att orsaka det motsatta.