Los rayos se forman cuando se desarrollan cargas opuestas entre una nube y el suelo o entre dos nubes. Las cargas deben ser lo suficientemente grandes para superar la resistencia del aire para crear una chispa de rayo visible. Un solo rayo puede alcanzar hasta 100 millones de voltios y generar temperaturas cinco veces más altas que la superficie del sol.
Cuando se forman nubes de tormenta a partir de un diferencial de calor y frío, las moléculas de vapor de agua se frotan contra los cristales de hielo, eliminando los electrones que se asientan en algunos otros átomos, creando una carga eléctrica. El fondo de una nube está cargado negativamente con electrones. La fuerza de repulsión llega al suelo y la carga positivamente. Estas cargas positivas son atraídas a los puntos más altos posibles. Las serpentinas de partículas se abren paso gradualmente entre la nube y el suelo, y cuando se encuentran, la resolución de carga es instantánea. El brillante destello de un rayo es el resultado de la energía liberada cuando las moléculas de aire están sujetas a una avería eléctrica. El caos del movimiento de partículas en el nivel subatómico da al rayo sus características horquillas y ramas; La electricidad no está tomando un camino recto. El calentamiento masivo del aire hace que se expanda rápidamente, creando un auge sónico conocido como trueno.
