Gravitacijski valovi su gibanja zraka nalik valovima u zemljinoj atmosferi, a uzrokovana su gravitacijom. Za razliku od većine kretanja zraka, gravitacijski valovi nisu horizontalna, već okomita kretanja u zračnoj masi. Gravitacijski valovi, u smislu svog gibanja, djeluju donekle poput valova na površini vode. Njihove učinke općenito ne osjećamo, ali s vremena na vrijeme mogu uzrokovati bržu rotaciju rotirajuće grmljavine, čime se stvara tornado.
Prisutnost riječi “gravitacija” u “gravitacijskim valovima” može ih učiniti kompliciranijima nego što stvarno jesu. Također ih ne treba miješati s gravitacijskim valovima, koji su dio studija astrofizike. Najbolji način razmišljanja o gravitacijskom valu je zamisliti kamenčić bačen u ribnjak. Voda je prije bila stabilna i mirna, ali stijena stvara mreškanje koje se širi prema van i proizvodi kretanje gore-dolje u vodi. Gravitacijski valovi su u biti ista stvar, ali se javljaju u zraku, a ne u vodi.
Da bi nastao gravitacijski val, mora postojati nešto što bi ga pokrenulo. Baš kao kamen bačen u ribnjak, planina ili grmljavina mogu poremetiti inače stabilan zrak i stvoriti gravitacijski val. Jedan od vidljivih učinaka gravitacijskih valova je obrazac oblaka s redovima oblaka koji se izmjenjuju s prostorima čistog zraka između. Ovi izmjenični redovi pokazuju mjesta gdje se zrak diže, a gdje tone kao rezultat vala.
Zrak koji okružuje okidač mora biti relativno stabilan da bi se generirao gravitacijski val. Ako, na primjer, planina gura zrak prema gore dok zrak prelazi preko nje, a zrak je već nestabilan, nastavit će se dizati umjesto da tone natrag. Ako se ne stvori uzorak gdje zrak koji se diže do vrha, a zatim opet ponire, onda nema gravitacijskog vala. Kada su uvjeti pravi za stvaranje gravitacijskih valova, oni mogu imati neke zanimljive učinke.
Grmljavine se rotiraju dok se kreću po krajoliku, zbog zračnih struja prisutnih u njima. Ako gravitacijski val dođe u kontakt s grmljavinom, izmjenične razlike tlaka uzrokuju da oluja povećava brzinu rotacije, postajući jača. Niz gravitacijskih valova, ili čak samo jedan jak, može uzrokovati da se oluja dovoljno brzo okreće i postane dovoljno snažna da proizvede tornada. I drugi uvjeti moraju biti prisutni u oluji kako bi izazvala tornado, ali gravitacijski valovi mogu biti važan dio recepta.