Tulimyrsky on ilmiö, jossa monet tulipalot laajalla alueella yhdistyvät valtavaksi roihuksi. Näin tapahtuu, koska suuri tulipalo synnyttää pyörteisen nousevan ilmapatsaan ja nouseva ilmapatsas imee ilmaa sisäänsä myrskyn nopeudella.

Kun jokin alue alkaa palaa, sen ympärille syntyy tulen lämmittämä kuuma "ilmakupla" jossa on runsaasti kaasumaisia palamistuotteita ja joka alkaa nousta ylöspäin. Kun ilmakupla nousee, tilalle virtaa ympäristöstä viileämpää ilmaa, joka myös tuo palamiseen tarvittavaa happea. Liekin lämpötila voi nousta jopa 2 000 asteeseen.

Myrskystä lähtee maan pintaa pitkin vaeltamaan nopeita ilmapyörteitä, "tulitornadoita". Tulimyrsky on voimakkain tulirintamassa, joka etenee alkuperäisestä palopaikasta. Voimakas kuumuus kuivattaa ennen tulen saapumista materiaaleja helposti syttyviksi, ja irrottaa materiaaleista palavia kaasuja. Australiassa eukalyptuspuut ja muut puut varastoivat öljyä kuivuuden takia, ja palavat helposti. Myös jotkin muut kasvit erittävät kuumetessaan helposti syttyviä kaasuja.

Tulimyrsky on yleensä metsäpalon aiheuttama ilmiö, mutta myös ihminen voi saada tulimyrskyn aikaiseksi esimerkiksi räjähteillä. Hampurin pommitus toisessa maailmansodassa synnytti valtavan tulimyrskyn: tuli levisi nopeasti ja siihen päin puhaltava myrskynomainen tuuli imi ihmisiä palavaan pätsiin, joka muistutti sulatusuunia. Myös Dresdeniä, Tokiota ja Kasselia pommitettiin palopommeilla, ja tulimyrskyt syttyivät, samoin kuin Darmstadtissa ja Stuttgartissa.

Toisessa maailmansodassa talot pommitettiin ensin hajalle, ja sitten pudotettiin palopommeja, joilla paljastunut puutavara syttyi. Tämän jälkeen pommitettiin vielä alueita palomiesten toiminnan estämiseksi. Palopommeissa käytettiin toisen maailmansodan alussa fosforia, myöhemmin napalmia.

Jos suuri vetypommi räjäytetään kaupungin yllä, sen lämpösäteily voi synnyttää tulimyrskyn. Hiroshimassa ja Nagasakissa tulipalot aiheuttivat huomattavia tuhoja.