Dzieje się tak, ponieważ prąd elektryczny jest w stanie przekazać energię potrzebną do tzw. wzbudzenia atomu, czyli przejścia elektronów w atomach na wyższe powłoki - modelowe stany energetyczne atomu. Jednak stan wzbudzenia jest nietrwały. Atomy powracają do stanu początkowego, a nadmiar energii jest oddawany w postaci światła. Widzimy to w postaci błyskawicy.

A grzmot? W miejscu, gdzie przechodzi ładunek elektryczny powietrze jest jonizowane i podgrzewane do tysięcy stopni Celsjusza, a co za tym idzie tak mocno się rozszerza, że w tym miejscu powstaje prawie próżnia. Po przejściu ładunku, tor z rozrzedzonego powietrza „zasklepia się” z prędkością większą od prędkości dźwięku, co wywołuje falę uderzeniową.

Błyskawicami zajmował się m.in. Benjamin Franklin, jeden z twórców Konstytucji USA. Pierwszym, który obserwował wyładowania w gazie pod zmiejszonym ciśnieniem był Michael Faraday.