闪电前常有乌云压顶、雷声轰鸣、闪电光闪、空气潮湿发闷等征兆。当积雨云内部电荷分离形成电位差时，电压超过3000千伏就会击穿空气放电。闪电前3分钟可能出现静电感应，比如金属物品带电、皮肤刺麻感。闪电前1分钟云层底部会泛蓝光，随后出现紫色闪电光头。这些现象与大气中正负电荷聚集、电磁波传播速度有关。

闪电是因为积雨云顶部正电荷与底部负电荷形成电位差。当电位差超过3000千伏且云底到地面距离小于15公里时，就会发生放电。数据显示积雨云高度通常在5-12公里，云内上升气流使冰晶与霰粒碰撞分离电荷。美国国家气象局统计显示，约75%的闪电发生在云内，20%云际闪电，5%云地闪电。当云地电压差达1亿伏特，空气电离强度超过1000cm⁻³时，就会击穿空气产生闪电。闪电速度约1/3光速，温度达3万摄氏度，持续时间仅0.2秒。这些现象与大气对流、静电积累、电磁场变化直接相关。