Gewitter entstehen bei uns vor allem im Sommer. Die starke Sonneneinstrahlung lässt viel Wasser verdunsten und erwärmt die Luft. Wenn dann eine Kaltfront aufzieht, schiebt sich die kalte Luft unter die warme, so dass die feuchtwarme Luft in die Höhe steigt. Dabei kondensiert der Wasserdampf und es bilden sich Quellwolken, die schließlich zu einem Cumulonimbus (Cb) anwachsen können. Im Cb herrschen starke Aufwinde, die verhindern, dass kleinere Regentropfen aus der Wolke nach unten fallen.
Die Regentropfen und Eiskörnchen werden immer wieder nach oben getragen, wo sie gefrieren und sich neues Eis anlagert. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, bis die Eiskörner so schwer geworden sind, dass sie von den Aufwinden nicht mehr gehalten werden können. Dann fallen entweder sehr dicke kalte Regentropfen, Graupeln oder sogar Hagelkörner aus dem Cb. Durch die Aufwinde in der Wolke und die ungleiche Verteilung von Eis und Wasser entstehen Räume mit unterschiedlichen Ladungen. Der obere Teil des Cb ist normalerweise positiv geladen und der untere negativ. Wenn die Spannung zwischen den verschiedenen Ladungen sehr groß wird, kommt es zu einem Blitz. Entweder erfolgt ein Spannungsausgleich innerhalb der Wolke oder zwischen dem Erdboden und dem unteren Teil der Wolke. In seltenen Fällen kann es auch zu einem positiv geladenen Blitz zwischen dem oberen Teil des Cb und dem Erdboden kommen. Für Blitze zwischen Wolke und Erde muss der Spannungsunterschied mehr als 100 Millionen Volt betragen.
Um den Blitzkanal wird die Luft schlagartig auf ca. 40 000°C erhitzt. Dies führt zu einer sehr schnellen Ausdehnung der Luft, wodurch der Donner hervorgerufen wird. Da der Schall im Gegensatz zum Licht nur eine Geschwindigkeit von 330 Metern pro Sekunde hat, kann man aus der Zeit zwischen dem Blitz und dem Donner die Entfernung des Blitzes berechnen (3 Sekunden entsprechen etwa einem Kilometer).
