Il tempo severo è causato da un processo chiamato convezione, che si verifica quando l'aria calda è costretta a salire per accogliere l'aria fredda in entrata. Poiché l'aria fredda ha una densità maggiore dell'aria calda, quando l'aria calda incontra un fronte freddo, l'aria dal fronte freddo in entrata sposta l'aria calda spingendola verso l'alto, creando le condizioni necessarie per condizioni meteorologiche avverse o una tempesta.
Poiché i cristalli di ghiaccio e le goccioline d'acqua si muovono in modo caotico all'interno di una nuvola, il loro movimento fa sì che gli atomi si avvicinino alla cima della nuvola per caricarsi positivamente, mentre gli atomi più bassi nella parte centrale e inferiore della nuvola si caricano negativamente. Il movimento tra le cariche opposte crea tensione. La tensione si accumula all'interno del sistema fino a raggiungere un punto abbastanza grande da forzare una scarica, con conseguente fulmine e tuono. Il fulmine è il risultato visivo e rilascia grandi quantità di calore. Il calore rilasciato si espande causando un tuono. Dopo la scarica, il processo si ripete. La pioggia durante il maltempo deriva dall'elevazione di aria calda. Mentre l'aria calda sale, inizia a raffreddarsi e condensare. Le gocce d'acqua risultanti dal processo di condensazione sono più dense dell'aria circostante, quindi cadono a terra sotto forma di pioggia.
