Xoáy thuận nhiệt đới thu thập và phát tán năng lượng thông qua những dòng khí thổi tạo nên một chu trình vòng lặp trên những vùng nước ấm.Thông thường, mắt bão có thể dễ dàng phát hiện qua ra đa thời tiết. Ảnh ra đa của bão Andrew cho thấy rõ ràng một con mắt trên vùng miền Nam Florida.

Xoáy thuận nhiệt đới thường hình thành từ một vùng thời tiết nhiễu động rộng lớn, bất tổ chức trên những vùng biển, đại dương miền nhiệt đới. Khi mây dông hình thành và tập hợp nhiều hơn, cơn bão phát triển ra những dải mây mưa và chúng bắt đầu quay xung quanh một tâm ở giữa. Khi cơn bão tăng cường, một "chiếc vòng" đối lưu mạnh hơn sẽ hình thành tại một khoảng cách nhất định tính từ tâm của cơn bão đang phát triển. Kể từ thời điểm mây dông mạnh hơn và mưa nặng hạt hơn đánh dấu những vùng không khí thăng lên mạnh hơn, áp suất khí quyển trên bề mặt bắt đầu giảm xuống, và không khí bắt đầu được định hình trên tầng cao.[11] Điều này dẫn đến sự hình thành của một xoáy nghịch trên tầng cao, hay là một vùng áp cao phía trên khối mây trung tâm. Kết quả tạo nên những dòng khí thổi ra phía ngoài ngược chiều quay phía trên xoáy thuận nhiệt đới. Bên ngoài mắt bão đang hình thành, xoáy nghịch trên tầng cao khí quyển làm tăng cường dòng thổi hướng vào trung tâm xoáy thuận, đẩy không khí vào thành mắt bão và tạo ra một vòng phản hồi tích cực.[11]

Tuy nhiên, một phần nhỏ khối khí trên cao thay vì thổi ra phía ngoài lại tràn vào trong tâm. Điều này làm tăng thêm áp lực không khí, đến một điểm mà sức nặng của không khí chống lại dòng khí thăng lên trong tâm bão. Không khí bắt đầu giáng xuống tại trung tâm, tạo ra một vùng hầu như không có mưa; và mắt bão được hình thành.[11]

Nhiều khía cạnh của quá trình này vẫn còn là điều bí ẩn. Các nhà khoa học đã không thể giải thích được tại sao chiếc vòng đối lưu lại hình thành xung quanh tâm hoàn lưu thay vì trên đỉnh của nó, hay là tại sao xoáy nghịch trên tầng cao chỉ đẩy đi một phần không khí dư thừa phía trên cơn bão. Có nhiều giả thuyết tồn tại mô tả quá trình chính xác mà theo đó mắt bão hình thành: tất cả những gì biết chắc chắn được là mắt là cần thiết để xoáy thuận nhiệt đới đạt được vận tốc gió cao.[11]

Sự hình thành của mắt hầu như luôn là yếu tố chỉ ra rằng xoáy thuận nhiệt đới đang mạnh lên. Do đó, các nhà dự báo quan sát chặt chẽ các dấu hiệu hình thành mắt trong những cơn bão đang phát triển.

Đối với những cơn bão có mắt sắc nét, việc phát hiện ra mắt là đơn giản chỉ cần nhìn vào những bức ảnh vệ tinh. Tuy nhiên, với những cơn bão có mắt bị mây che phủ, hoặc mắt bị che hoàn toàn bởi khối mây trung tâm dày đặc, cần phải có những phương pháp phát hiện khác. Những quan trắc từ các con tàu biển và máy bay săn bão có thể xác định được mắt bão một cách trực quan, nhờ việc tìm kiếm một nơi mà vận tốc gió sụt giảm mạnh hoặc là không có mưa trong vùng trung tâm cơn bão. Tại Mỹ, Hàn Quốc và một số nước khác, một mạng lưới các trạm ra đa thời tiết NEXRAD có thể phát hiện ra mắt của các cơn bão gần đất liền. Những vệ tinh thời tiết đồng thời cũng được trang bị thiết bị đo đạc lượng hơi nước trong khí quyển và nhiệt độ những đám mây, điều này có thể được sử dụng để phát hiện mắt bão đang hình thành. Thêm vào đó, các nhà khoa học gần đây đã khám phá ra lượng ozon trong mắt của một cơn bão là cao hơn nhiều so với trong thành mắt bão, do không khí giàu ozon từ tầng bình lưu chìm xuống. Những dụng cụ đo lường nhạy cảm với ozone được sử dụng để quan sát những cột không khí thăng lên và chìm xuống, cung cấp dấu hiệu hình thành của mắt bão, thậm chí trước cả khi hình ảnh vệ tinh có thể xác nhận được điều này.[12]