L'onde de tempête (storm surge) est la montée du niveau de la mer au-dessus de la marée astronomique normale, provoquée par les vents de l'ouragan poussant l'eau vers la côte et par la succion exercée par la basse pression centrale. La combinaison des deux effets peut élever la mer de 3 à 8 mètres.
L'onde de tempête cause plus de 50 % des décès dans les cyclones tropicaux, dépassant le vent et la pluie. La dévastation dépend de l'intensité du cyclone, de la topographie côtière (les côtes basses sont plus vulnérables), de la bathymétrie et de la coïncidence avec la marée haute. L'ouragan Katrina (2005) a produit une onde de 8,5 m sur la côte du Mississippi.