科學(xué)測(cè)試得知,地球本身就是一個(gè)大電容器,通常大地穩(wěn)定地帶負(fù)電荷50萬(wàn)C（庫(kù)侖）左右,而地球上空存在一個(gè)帶正電的電離層,這兩者之間便形成一個(gè)帶電的巨大的電容器,它們之間的電壓高達(dá)300kV左右.
當(dāng)?shù)孛媸艿疥?yáng)光的照射時(shí),受熱的含水蒸氣的空氣就會(huì)上升,或者較溫暖的潮濕空氣與冷空氣相遇而被抬升都會(huì)產(chǎn)生上升氣流.這些含水蒸氣的上升氣流上升時(shí)溫度逐漸下降,形成雨滴、冰雹（稱為水成物）,這些水成物在地球靜電場(chǎng)的作用下被極化,負(fù)電荷在上,正電荷在下,它們?cè)谥亓ψ饔孟?落下的速度比云滴和冰晶這兩種被稱為云粒子的物質(zhì)要大,因此極化的水成物在下落過程中要與云粒子發(fā)生碰撞.碰撞后,其中一部分云粒子被水成物所捕獲,增大了水成物的體積,另一部分未被捕獲的被反彈回去,水成物前端的部分正電荷,被反彈回去的云粒子帶走,使水成物帶上負(fù)電荷.
由于水成物下降的速度快,而云粒子下降的速度慢,因此帶正、負(fù)兩種電荷的云粒子和水成物逐漸分離.如果遇到上升氣流,云粒子不斷上升,分離的作用更加明顯.最后形成帶正電的云粒子在云層的上部,而帶負(fù)電的水成物在云的下部,或者帶負(fù)電的水成物以雨或雹的形式下降到地面.帶電云層一旦形成,雷云空間也就形成了.
空間電場(chǎng)的方向和地面與電離層之間的電場(chǎng)方向是一致的,都是上面帶正電荷,下面帶負(fù)電荷,因而加強(qiáng)了大氣的電場(chǎng)強(qiáng)度,在上升氣流存在的情況下,更加劇重力分離作用,使雷云發(fā)展得更快.
由于多種原因,空氣的運(yùn)動(dòng),不僅僅是上下運(yùn)動(dòng)的空氣對(duì)流.還有可能是其它不同方向上的氣流運(yùn)動(dòng),如：空氣在暖氣流上升,冷氣流下降過程中,空氣間在水平方向上又會(huì)產(chǎn)生氣壓差,產(chǎn)生水平方向的氣流運(yùn)動(dòng)；由于地球的自轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力,現(xiàn)成偏移風(fēng)；在沿海,由于陸地的比熱小于海水的比熱,所以,白天受太陽(yáng)的照射,陸地的溫度升高得比海水快,在陸地上空產(chǎn)生的上升氣流運(yùn)動(dòng)強(qiáng),使得陸地上空氣壓變低,這時(shí),海洋上空的相對(duì)的高壓冷空氣便會(huì)過來(lái)補(bǔ)充,形成海風(fēng),夜間則相反,海水放出的熱量大于陸地,海洋上空產(chǎn)生的上升氣流運(yùn)動(dòng)強(qiáng),海洋上空產(chǎn)生低氣壓,陸地上空的相對(duì)高壓冷空氣便向海面運(yùn)動(dòng),海上形成陸地方向刮來(lái)的風(fēng)；在兩山之間形成山谷風(fēng)；在山的迎風(fēng)側(cè),使氣流按照山坡的角度爬升,這些風(fēng)都使得雷云變得錯(cuò)綜復(fù)雜.
當(dāng)一部分帶電的云體對(duì)另一部分帶異種電荷的云體,或者是帶電的云體對(duì)大地的迅猛的放電,就稱為雷擊,強(qiáng)烈的放電過程是在瞬間完成的,同時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的閃光、和大量的熱.巨大的能量,使空氣迅速膨脹,并發(fā)出巨大的聲音.這種現(xiàn)象就是人們常說的打雷.