Błyskawica powstaje, gdy rozwijają się przeciwne ładunki między chmurą a ziemią lub pomiędzy dwoma chmurami. Ładunki muszą być wystarczająco duże, aby pokonać opór powietrza i stworzyć widoczną iskrę. Pojedyncze uderzenie pioruna może osiągnąć 100 milionów woltów i wytworzyć temperaturę pięciokrotnie gorętszą od powierzchni Słońca.
Kiedy burzowe chmury tworzą się z różnicy ciepła i zimna, powoduje to, że cząsteczki pary wodnej ocierają się o kryształki lodu, odbierając elektrony, które osadzają się w innych atomach, tworząc ładunek elektryczny. Dno chmury jest naładowane ujemnie elektronami. Siła odpychająca dociera do ziemi i sprawia, że jest naładowana dodatnio. Te pozytywne ładunki są przyciągane do najwyższych możliwych punktów. Serpentyny cząstek stopniowo przechodzą między chmurą a ziemią, a gdy się spotykają, rozdzielczość ładowania jest natychmiastowa. Jasny błysk błyskawicy jest wynikiem energii uwolnionej, gdy cząsteczki powietrza są poddawane awariom elektrycznym. Chaos ruchu cząstek na poziomie subatomowym nadaje piorunowi charakterystyczne widelce i gałęzie; elektryczność nie idzie prostą ścieżką. Ogromne nagrzewanie powietrza powoduje, że gwałtownie się rozszerza, tworząc głośny boom znany jako grzmot.
