O mau tempo é causado por um processo chamado convecção, que ocorre quando o ar quente é forçado a subir para acomodar o ar frio que entra. Como o ar frio tem uma densidade maior do que o ar quente, quando o ar quente encontra uma frente fria, o ar da frente fria que entra desloca o ar quente empurrando-o para cima, criando as condições necessárias para clima severo ou tempestade.
À medida que os cristais de gelo e as gotículas de água se movem caoticamente dentro de uma nuvem, seu movimento faz com que os átomos próximos ao topo da nuvem se tornem carregados positivamente, enquanto os átomos mais abaixo no meio e no fundo da nuvem ficam carregados negativamente. O movimento entre as cargas opostas cria voltagem. A voltagem aumenta dentro do sistema até atingir um ponto grande o suficiente para forçar uma descarga, resultando em raios e trovões. O relâmpago é o resultado visual e libera grandes quantidades de calor. O calor liberado se expande, causando trovões. Após a alta, o processo se repete. A chuva durante o clima severo resulta da elevação do ar quente. Conforme o ar quente sobe, ele começa a esfriar e condensar. As gotículas de água resultantes do processo de condensação são mais densas que o ar circundante, por isso caem no solo como chuva.
