Nuvens de tempestade podem se apresentar de dois modos: isoladas, também conhecidas como tempestades isoladas ou tempestades locais, ou emgrupos, formando tempestades organizadas. Estas últimas costumam ser mais severas e apresentar chuvas e ventos mais intensos, além de granizo. Em qualquer instante, cerca de duas mil tempestades estão ocorrendo ao redor do mundo, isto equivale a cerca de 50 mil tempestadesocorrendo todo dia ou cerca de 16 milhões por ano. Tempestades são maiscomuns durante o verão e em regiões tropicais e temperadas, embora também ocorram em regiões próximas aos pólos e em outras estações do ano. E ocorrem mais sobre os continentes do que sobre os oceanos.

Tempestades são normalmente mais freqüentes durante à tarde (máxima ocorrência entre 16 e 18 horas locais), embora ocorram em todas as horasdo dia. Sobre as montanhas, o máximo de ocorrência tende a acontecer mais cedo, em torno da uma hora da tarde. A freqüência de tempestades emum dado local depende de vários fatores, entre eles a topografia, a latitude, a proximidade de massas de água e a presença de diferentes sistemas meteorológicos. Uma pequena percentagem das tempestades que ocorrem todo ano é considerada tempestades severas. Em geral, tempestades severas estão associadas a tempestades organizadas e apresentam uma ou mais das seguintes características: granizo, tornado eventos fortes.

Granizo é uma partícula de gelo com forma arredondada e dimensões da ordem de centímetros. Embora os relâmpagos não sejam considerados como uma das características para definir uma tempestade severa, a maioria das tempestades severas está associada a um grande número de relâmpagos.Tempestades acompanhadas da ocorrência de granizo no solo costumam ser chamadas de tempestades de granizo.

Tempestades acompanhadas de tornados costumam serem chamadas de tempestades tornádicas. Tornados se formam em regiões da tempestade com vários quilômetros de extensão onde existem fortes movimentos de rotação, denominadas de regiões mesociclônicas. Tempestades severas também costumam produzir correntes de ar descendentes de alta intensidade (em alguns casos, velocidades superiores a 100 km/h) conhecidas como rajadas e micro rajadas. Rajadas possuem em geral extensão de até dez quilômetros e duram de uns poucos minutos a algumas dezenas de minutos. Micro rajadas são rajadas de curta duração (entre 5 e15 minutos) e que afetam regiões de uns poucos quilômetros de extensão (tipicamente de 1 a 3 km). Atualmente não existem estatísticas sobre a freqüência de ocorrência de micro rajadas em diferentes regiões do mundo.

Tempestades organizadas, também chamadas de sistemas convectivos de mesoescala, são um fenômeno muito comum. Em geral, elas tendem a serem maiores do que as tempestades isoladas e durarem mais tempo. Alguns tipos particulares destes sistemas são as linhas de tempestades, as linhas de instabilidade e os complexos convectivos de mesoescala. Os demais sistemas recebem o nome genérico de aglomerados de tempestades. Tempestades organizadas costumam apresentar duas regiões distintas: uma região convectiva e uma região estratiforme. A região convectiva é caracterizada por forte convecção e grande altura do topo da nuvem, enquanto a região estratiforme situa-se na parte posterior da nuvem, em relação ao seu movimento, e caracteriza-se como uma camada de nuvens de grande extensão horizontal (centenas de quilômetros) e menor altura de topo (semelhante a uma extensa bigorna).

Linhas de tempestade são formadas por tempestades individuais que se movem próximas uma das outras sem interagirem entre si. Linhas de instabilidade são sistemas de nuvens de tempestade arranjadas segundo uma linha. Diferentemente de uma linha de tempestades, as nuvens de tempestade em uma linha de instabilidade interagem entre si, sendo conectadas pela região estratiforme. Linhas de instabilidade podem se estender por centenas de quilômetros. Normalmente essas linhas produzem ventos muito fortes e algumas vezes fracos tornados, e são geralmente formadas perto da interface entre uma massa de ar úmida e quente, e uma massa de ar fria. Diferentemente das tempestades isoladas, raramente permanecem estacionárias. Devido ao deslocamento do sistema, à medida que as nuvens vão se dissipando, novas nuvens vão sendo formadas de forma que a tempestade pode durar por várias horas.

Complexos convectivos de mesoescala são os maiores membros dos sistemas convectivos de mesoescala. Eles são sistemas quase circulares com diâmetros típicos de 300 a 400 km, contendo em seu interior centenasde tempestades interligadas. Duram em média de 10 a 12 horas e ocorrem principalmente à noite, muito embora em certas ocasiões possam regenerar-se durando por vários dias. Por se moverem, em geral, lentamente (típicas velocidades de 20 a 40 km/h) podem afetar uma regiãopor um longo período de tempo. Evidências indicam que um só complexo convectivo pode ser responsável por até 50% da densidade de relâmpagos anual de uma dada região.

Ao longo de sua vida, um tipo de tempestade pode evoluir para outro tipo. Por exemplo, linhas de tempestades podem evoluir para linhas de instabilidade. Estas por sua vez, podem se dividir em tempestades supercelulares.

Finalmente, as tempestades podem se agrupar em sistemas de dimensões em escala sinótica. São as tempestades tropicais e as tempestades extratropicais ou ciclones. Tais sistemas atingem dimensões de centenas amilhares de quilômetros, costumam apresentar ventos superiores a 300 km/h, podem durar vários dias e possuem uma estrutura que se caracterizapor bandas de tempestade, com larguras de algumas dezenas de quilômetros, que se movem em torno de uma região central de forma quase circular, denominada de olho do sistema. Devido a suas dimensões, elas são afetadas pela rotação da terra, de tal modo que tendem a girar no sentido horário no hemisfério sul, e anti-horário no hemisfério norte. Devido ao seu alto grau de organização, tais tempestades são associadas aos níveis de precipitação muito maiores que quaisquer outras tempestades.

Tempestades tropicais com ventos na região central maiores que 100 km/h são também conhecidos como furacões. Furacões podem atingir até 2 mil km de diâmetro e costumam se formar nos oceanos e migrarem para os continentes. Seu olho tem uma forma quase circular com um diâmetro de 10a 30 km. Quanto menor o olho do furacão, maior é sua intensidade. Ao atingirem os continentes, costumam provocar tornados. Cerca de 50 furacões ocorrem por ano. Cerca de 70% deles se formam nos oceanos, entre 10 e 20 graus do equador, em regiões onde a temperatura superficial da água excede aproximadamente 27°C. Diferentemente das tempestades tropicais, as tempestades extratropicais são formadas a partir dos gradientes de temperatura da atmosfera em regiões de médias latitudes e possuem um diâmetro médio em torno de três mil quilômetros.

Uma tempestade isolada dura tipicamente de uma há algumas horas (cerca de 80% duram menos de três horas), tem um diâmetro de 10 a 20 km,alcança altitudes de 6 a 20 km (cerca de 50% ultrapassam 15 km de altura) e move-se com velocidade de poucos quilômetros por hora até 50 km/h. Normalmente elas podem ser identificadas por seu largo e brilhantetopo esbranquiçado, a bigorna, que se projeta na direção dos ventos. Uma tempestade isolada pode ser formada por uma única célula, por váriascélulas (multicelular) ou por uma supercélula, sendo a célula definida como uma região com movimento convectivo independente. Enquanto que uma tempestade isolada formada por uma única célula, denominada tempestade unicelular pode durar menos de uma hora, as tempestades isoladas multicelulares ou supercelulares, assim como tempestades organizadas podem afetar uma região por várias horas.

Uma tempestade multicelular consiste de várias células adjacentes umas as outras e em diferentes estágios de desenvolvimento. Seu tamanho pode atingir um diâmetro de uma centena de quilômetros. As células interagem entre si de tal modo que as correntes de ar descendente de umacélula em dissipação podem intensificar as correntes de ar ascendente de uma célula adjacente. A maioria das tempestades isoladas tem mais de uma célula, isto é, são multicelulares. Diferentemente de uma tempestadeformada por uma única célula, tempestades multicelulares podem algumas vezes se tornar tempestades severas.

Tempestades supercelulares são consideradas as maiores tempestades isoladas, possuindo dimensões equivalentes às maiores tempestades multicelulares e podendo atingir alturas de até 20 km, ultrapassando a tropopausa. Embora mais raras, elas são mais violentas. Elas duram em geral de 2 a 6 horas e são basicamente, uma tempestade com uma célula gigante, caracterizada por uma forte corrente de ar ascendente (com velocidades em alguns casos maiores que 150 km/h) combinada com intenso movimento giratório. Sua existência está relacionada às variações verticais dos ventos horizontais, conhecidas como cisalhamento vertical do vento, e a instabilidade da atmosfera. Em geral, tempestades multicelulares estão associadas a ventos horizontais com fortes gradientes verticais tanto em intensidade quanto em direção. Elas são freqüentemente classificadas como tempestades severas, sendo responsáveis pela maioria dos grandes tornados ou pela ocorrência de granizo. Entretanto, nem toda tempestade supercelular produz tornados.

Tempestades supercelulares são eletricamente mais ativas do que as tempestades isoladas com uma única célula ou multicelulares. Existem vários fatores que influenciam na severidade de uma tempestade supercelular. Os principais fatores são a intensidade das correntes de ar ascendentes e a velocidade dos ventos horizontais nos níveis superiores.

Outro aspecto importante associado às tempestades multicelulares, supercelulares e tempestades organizadas é a existência, na região da atmosfera onde elas se formam, de um gradiente vertical dos ventos horizontais. A presença deste gradiente faz com que as correntes descendentes de ar tendam a ocorrer em uma região distinta das correntesascendentes de ar, com isto permitindo que a tempestade persista por umperíodo de tempo mais longo que uma tempestade unicelular.

Tempestades isoladas podem produzir de poucas dezenas a algumas centenas de relâmpagos ao longo de sua vida. Em geral, produzem de um a quatro relâmpagos nuvem-solo por minuto. Relâmpagos produzidos por tempestades isoladas tendem a ocorrer predominantemente ao final da tarde. Linhas de instabilidade ou complexos convectivos de mesoescala, por sua vez, podem produzir centenas de relâmpagos por minuto. Neste caso, não há um horário preferencial de ocorrência dos relâmpagos.