Şimşeklerin oluşmasına neden olan süreç bulutlarda başlar. Bulutlar, muazzam sayıda küçük buz peletleri ve su damlacıklarından oluşur. Bir fırtına öncesinde, buharlaşma atmosfere büyük miktarlarda su damlacıkları ekler ve nem seviyeleri genellikle yüksektir. Hava akımları bu damlacıkları atmosfere taşır ve orada diğer su ve buzlarla bir araya gelerek gök gürültülü sağanak yağışlarda görülen Cumulonimbus bulutları adı verilen devasa bulutları oluşturur.
Buharlaşan damlacıklar yükselip yoğunlaşmaya başladığında, bulutlarda halihazırda bulunan diğer buz parçacıklarıyla çarpışmaya başlarlar ve bu süreçte parçacıklardan elektronlar sıyrılır. Elektronlar bulutun dibine yakın bir yerde toplanır ve protonlar tepeye doğru hareket eder. Elektromanyetizmanın özellikleri sayesinde, bu muazzam yük dengesizliği, protonlar yukarı doğru hareket etmeye başladığında, zeminde ve aşağıdaki nesnelerde benzer bir yük dengesizliğinin oluşmasına neden olur.
Birden fazla negatif yüklü yol, buluttan aşağı “adım”. Bu yollara adım liderleri denir. Adım liderleri yere yaklaştıklarında, Streamer adı verilen iyonize proton yolları yerden fırlar ve yerdeki nesneler adım liderlerini karşılamak için. Bir flama ve adım lideri buluştuğunda, gerekli elektrik boşalması veya yeniden dengeleme için bir yol oluştururlar. Bulutun negatif yüklü tabanı ile yerdeki pozitif yüklü alanlar arasında ortaya çıkan akım, yıldırım olarak gördüğümüz şeydir. Yıldırım olaylarının çoğunluğunu, yıldırım olayları izleyecektir.gök gürültüsü
