Os relâmpagos começam quando a atmosfera fica eletricamente carregada. Isso ocorre quando cargas opostas começam a se formar entre as nuvens e o solo.
A carga também pode ocorrer apenas entre as nuvens ou entre as nuvens e o ar. Essas faíscas de eletricidade equalizam as cargas positivas e negativas que ocorrem entre o solo e as nuvens. A equalização é apenas temporária, entretanto, como as cargas aumentam novamente durante tempestades. Como a atmosfera é um excelente isolante elétrico, as cargas precisam aumentar significativamente para criar a iluminação. Os raios caem aleatoriamente e é impossível prever exatamente onde a luz vai atingir.