Warunki pogodowe są kluczem do tego, czy wieją wiatry w Santa Ana. Występują, gdy nad wnętrzem zachodnich Stanów Zjednoczonych ustala się duży obszar wysokiego ciśnienia, skupiony wokół Wielkiego Basenu, który obejmuje większą część Nevady oraz części Utah, Idaho i południowo-wschodniego Oregonu. Są to zazwyczaj suche, pustynne obszary, co oznacza, że wiatrom wiejącym nad Kalifornię brakuje wilgoci.
Wiatry płynące wokół systemów wysokiego ciśnienia zgodnie z ruchem wskazówek zegara przemieszczają się na południe i zachód do południowej Kalifornii, gdzie schodzą nad śródlądowymi górami Sierra. W miarę opadania powietrze wysycha dalej i nabiera prędkości. Prędkość wiatru może jeszcze wzrosnąć, gdy będzie przepływać przez doliny i wąwozy w okolicy, podobnie jak woda zwiększa swoją prędkość, gdy przepływa przez wąż.
