Powietrze przegrzewa się do ponad 18 000 stopni Fahrenheita, gwałtownie rozszerza się na zewnątrz i wytwarza silne fale dźwiękowe, znane jako grzmoty, kiedy energia elektryczna błyskawicy jest rozładowywana w ziemskiej atmosferze. Większość energii pioruna to w postaci ciepła, które szybko rozprasza się w chłodniejszym powietrzu. Przed wyładowaniami atmosferycznymi izolacyjność powietrza ulega zniszczeniu, a ujemnie naładowana atmosfera wytwarza potężne śruby.
Błysk pioruna tymczasowo wyrównuje ładunki w atmosferze, aż cząstki wody ponownie naładują ładunki ujemne elektronów. Ładunki ujemne gromadzą się w chmurach z powodu kropel wody i kryształków lodu ocierających się o siebie, tworząc ujemne ładunki. Ziemia jest naładowana dodatnio, a atmosfera wytwarza błyskawicę w celu zrównoważenia ładunków.
Naukowcy wielokrotnie mierzyli fizyczne właściwości błyskawicy. Zjawisko to występuje w zakresie temperatur od 18 000 do 70 000 stopni Fahrenheita. Pojedyncza błyskawica ma zwykle od 1 do 2 cali szerokości i zawiera od 100 do 1 miliarda woltów energii elektrycznej. Kolor wyładowania zależy od otaczającego środowiska, ale błyski są zwykle białe lub niebiesko-białe. Fala uderzeniowa wytwarzana przez błyskawicę przyspiesza na zewnątrz szybciej niż prędkość dźwięku na 30 stóp wokół rygla. Dźwięk wtedy zwalnia wystarczająco, by ludzie mogli go usłyszeć jako grzmot.
