Bir meteorolog, fırtınaları tahmin etmek için uydu görüntülerini, hava gözlemlerini ve bilgisayar modellerini kullanır. Hava Durumu Kanalına göre, fırtına tahmini, kasırgaları tahmin etmek için kullanılan tahminlere çok benzer.
Meteorologlar, fırtına belirtileri için atmosferi izler, böylece şiddetli fırtınaların oluştuğu alanlarda uyarılar verebilirler. Yüzey ve üst hava gözlemleri, düşük seviyeli nem ve kararsızlığı olan alanları bulmak ve rüzgarların hareketinin fırtına gelişimini nasıl etkileyebileceğini belirlemek için incelenmiştir. Bilgisayar modelleri vaktinden önce bir fırtınanın oluşumunu tahmin etmek için çeşitli veri noktalarını kullanırken, radar ve uydular oluşturduklarında fırtınaları izlemek için kullanılır.
Tahmin modelleri oluşturmak ve fırtınaların gelişimini tahmin etmek için kullanılan bilgisayar programlarına sayısal tahmin programları denir. Bu programlar atmosferin davranışını matematiksel olarak tanımlamak için fizik ve dinamikleri kullanarak gelecekteki havayı tahmin eder. Hava durumu kendiliğinden tahmin edilemez olduğu için meteorologlar ayrıca fırtınaları tahmin etmek için topluluk tahmini olarak da adlandırılan bir teknik kullanırlar. Bu yöntem, hava durumlarını gözlemlemek için aynı anda birkaç model çalıştırmak için bir süper bilgisayar kullanır.
Meteorologlar, tahminlerini ince ayarlamak için deneyimlerini, bilgilerini, sebatlarını ve gözlerini de kullanırlar. Uçuş Güvenliği Vakfı'na göre, meteorologlar, fırtına tahmininde bulunmak için konveksiyonun nasıl çalıştığını bilmelidir.