Havanın iyi bir iletken olmaması bünyesinde yüksek gerilimli bulutları oluşturur. Fiziki sebeplerden ötürü, bulutun yüklenmesi sırasında yere yakın olan kısmi negatif değerle şarj olmuştur (%85 ihtimal). Bu sırada yer de bulut boyunca pozitif yüklenir. Bazı koşullarda bunun tersi yüklenme de olabilmektedir (%15 ihtimal). Fırtınanın artmasıyla buluttaki negatif yük oranı ve buna bağlı olarak da yerdeki pozitif yük ayrışması hızlanarak devam eder. Bulutla yer arasındaki potansiyel fark arttıkça aradaki havanın da delinmesi kolaylaşır ve belli bir değerden sonra havanın delinmesiyle oluşan iletken kanal boyunca buluttan toprağa veya topraktan buluta deşarj baslar. Bulutla bulut arasında olan deşarja şimsek ve bulut toprak deşarjına ise yıldırım denir.
Yıldırımın oluşması için öncelikle yıldırım bulutunun oluşması ve sonrasında bu bulutun elektriksel olarak yüklenmesi gerekmektedir. Günümüzde yıldırım bulutunun oluşumu rahatlıkla açıklanabilse de bu bulutun elektriksel olarak nasıl yüklendiği konusunda kesin bilgiler yoktur. Fakat bu durum bazı teoriler ile açıklanabilmektedir.
Yıldırım boşalmasının çıkış noktası, atmosferde yüksek miktarda nem bulunması ve sıcak hava akımları yardımıyla yüklü bulutların oluşmasıdır. Hava akımları, yere yakın hava tabakalarının iyice ısınması ile oluşur. Çok büyük yüksekliklerden aşağı inen soğuk hava ile bu hava tabakası yer değiştirir. Nem ise yüksek sıcaklıkta buharlaşma ile meydana gelir. Hava, yukarı çıkışı sırasında soğur ve belirli bir yükseklikte su buharına doyacağı bir sıcaklığa erişir. Daha fazla yükselmesi kondenzasyona sebep olur ve bulut oluşur.
Yıldırımın bir insanın üzerine düşme ihtimali oldukça az fakat imkansız değildir. Bu sebeple yağışlı havalarda çok dikkatli olunmalıdır. Yapılan incelemeler sonucunda bir bölgeye yıldırım düşmeden önce vızıltıya benzer bir ses duyulduğu, deride karıncalanmalar olduğu ve saçların dikleştiği tespit edilmiştir. Eğer böyle bir durum söz konusu ise muhtemel bölgeden derhal uzaklaşılmalıdır.
