Atmosfer ısındıkça ve soğudukça, genişler ve büzülür. Bu da basınçta ve hava hareketlerinde değişiklikliklere sebep olur.

Bulutlarda su damlacıkları bulunur. Bulutların üzerinde bulunan su damlacıkları pozitif, altında bulunanlar ise negatif enerji yüklüdür. Bu negatif enerji, dünyadaki veya diğer bulutlardaki pozitif enerjiyi çekebilecek kadar yakınlaştığında, elektrik enerjisi ışık patlaması şeklinde dışarı çıkar. Böylelikçe şimşek çakmış olur. Buna aynı zamanda "gök gürültüsü" adı verilen yüksek sesli bir gürültü de eşlik edebilir. Bunun nedeni havanın çok yüksek bir ısıda ısınması ve genişlediğinde de çıkardığı patlama gürültüsüdür. Işık havada sesden daha hızlı yol aldığı için ilk önce şimşeğin ışığını görür, sonrada sesini duyarız.

Paratoner şimşeği alarak toprağa iletir. Böylece bizleri şimşekten korur. Yağmur yağarken şimşek çakıyorsa metal ve demir eşyalardan uzak durmalıyız.