Атмосферна електрика утворюється
та концентрується в хмарах – утвореннях з дрібних частинок води, що перебуває у
рідкому чи твердому стані. При дробленні водяних крапель і кристалів льоду, при
зіткненнях з іонами атмосферного повітря великі краплі і кристали набувають
надлишкового негативного заряду, а дрібні – позитивного. Висхідні потоки
повітря в грозовій хмарі піднімають дрібні краплі та кристали до вершини хмари,
великі краплі та кристали опускаються до його основи. Заряджені хмари дають на земній
поверхні під собою заряд протилежний по знаку. Усередині хмари та між хмарою та
Землею створюється сильне електричне поле, яке сприяє іонізації повітря та
виникненню іскрових розрядів (блискавок) як усередині хмари, так і між хмарою
та поверхнею Землі. Грім виникає внаслідок різкого
розширення повітря при швидкому підвищенні температури каналу розряду
блискавки. Спалах блискавки бачимо практично
одночасно з розрядом, оскільки швидкість поширення світла дуже велика (3·108
м/с). Розряд блискавки триває лише 0,1–0,2 с. Звук поширюється значно
повільніше. У повітрі його швидкість дорівнює приблизно 330 м/с. Чим далі від
нас стався розряд блискавки, тим довша пауза між спалахом світла та громом.
Грім від дуже далеких блискавок взагалі не доходить: звукова енергія розсіюється
та поглинається по дорозі. Такі блискавки називають блискавицями. Як правило,
грім чути на відстані до 15-20 км; таким чином, якщо спостерігач бачить
блискавку, але не чує грому, то гроза перебуває на відстані понад 20 км. Грім,
що супроводжує блискавку, може тривати кілька секунд. Існує дві причини, які
пояснюють, чому слідом за короткою блискавкою чуються більш менш довгі гуркіт
грому. По-перше, блискавка має дуже велику довжину (вона вимірюється
кілометрами), тому звук від різних її ділянок доходить до спостерігача у різні
моменти часу. По-друге, відбувається відображення звуку від хмар – виникає
відлуння. Відбивання звуку від хмар пояснюється посилення гучності звуку, що
відбувається іноді в кінці громових гуркотів.