I surriscaldamenti dell'aria circostante a più di 18.000 gradi Fahrenheit, si espandono rapidamente verso l'esterno e producono le forti onde sonore conosciute come tuono quando l'energia elettrica del fulmine viene scaricata nell'atmosfera terrestre. La maggior parte dell'energia del fulmine è sotto forma di calore che si dissipa rapidamente nell'aria più fredda. Prima dei fulmini, la capacità isolante dell'aria si rompe e l'atmosfera carica negativamente produce potenti bulloni.
Il lampo di un fulmine compensa temporaneamente le cariche nell'atmosfera finché le particelle d'acqua non accumulano nuovamente cariche negative di elettroni. Le cariche negative si accumulano nelle nuvole a causa di gocce d'acqua e cristalli di ghiaccio che si sfregano l'uno contro l'altro per produrre cariche negative. Il terreno è caricato positivamente e l'atmosfera produce un fulmine per bilanciare le cariche.
Gli scienziati hanno ripetutamente misurato le proprietà fisiche dei fulmini. Il fenomeno varia in temperatura da 18.000 a 70.000 gradi Fahrenheit. Un singolo fulmine è solitamente largo tra 1 e 2 pollici e contiene tra 100 e 1 miliardo di volt di elettricità. Il colore della scarica dipende dall'ambiente circostante, ma i flash sono normalmente bianchi o blu-bianchi. L'onda d'urto prodotta dal fulmine accelera verso l'esterno più veloce della velocità del suono per 30 piedi che circondano il bullone. Il suono quindi rallenta abbastanza per essere sentito dagli umani come un tuono.
