El rayo es un fenómeno de descarga. Debido a las diferentes propiedades de carga, se forma un fuerte campo eléctrico entre diferentes partes de la nube de tormenta o entre la nube y el suelo. Debido a que el canal del rayo es estrecho y pasa demasiada corriente a través de él, la columna de aire en el canal del rayo se vuelve blanca y brilla, y el aire circundante se calienta y se expande repentinamente. Las gotas de las nubes se vaporizarán y expandirán repentinamente debido al alto calor. Los relámpagos generados dentro y entre las nubes son relámpagos de gran altitud; los relámpagos generados en las nubes son "relámpagos de piso".
Truenos y relámpagos, también escritos como "tulio" en la antigüedad, en meteorología se refieren a las ondas sonoras formadas por truenos y relámpagos que liberan alta energía al mismo tiempo, provocando que el gas circundante se expanda rápidamente, lo que Generalmente se manifiesta como un estruendo acompañado de truenos y relámpagos. El sonido y la luz viajan a diferentes velocidades en la atmósfera, y se puede determinar la distancia de un rayo calculando el tiempo entre ellos. En el aire, la velocidad del sonido es de unos 340 m/s, por lo que los rayos ocurren aproximadamente un kilómetro cada 3 segundos.