O relâmpago se forma quando os elétrons na parte inferior de uma nuvem são atraídos pelos prótons no solo. Quando a atração dessas cargas elétricas é maior do que a resistência do ar circundante ao fluxo elétrico, os elétrons são capazes de fluir para os prótons. Nesse ponto, o raio se forma, aquecendo o ar ao seu redor e fazendo com que o ar se expanda. O trovão é ouvido.
De acordo com o site da PBS, o raio contém uma grande quantidade de energia e aquece o ar ao redor até 54.000 graus Fahrenheit. Como a luz viaja a uma taxa de 186.000 milhas por segundo, muito mais rápido do que o som, as pessoas veem os relâmpagos antes de ouvirem o trovão.
O site SciJinks da NASA observa que os relâmpagos costumam acontecer entre ou dentro das nuvens. O relâmpago pode ser visto do espaço. O mapeador geoestacionário de relâmpagos GOES-R da NASA foi projetado para acompanhar e estudar relâmpagos que ocorrem em todo o hemisfério ocidental.
Os relâmpagos também podem ser perigosos, acrescenta a National Geographic. Cada pessoa tem uma chance de 1 em 3.000 de ser atingida por um raio durante sua vida e uma chance de 1 em 700.000 de ser atingida em um único ano. Os relâmpagos nem sempre ocorrem durante tempestades, como podem ser vistos durante erupções vulcânicas, fortes tempestades de neve e furacões.