No interior de uma tempestade, as colisões entre partículas de gelo e gotículas de água separam as cargas elétricas. Quando a diferença se torna suficientemente grande, ocorre uma descarga rápida. Essa descarga é o raio. Pode propagar-se dentro da nuvem, de nuvem para nuvem ou de nuvem para o solo.

O clarão visível é o retorno da descarga que aquece o ar a temperaturas superiores à da superfície do Sol. A rápida expansão do ar aquecido produz a onda sonora que ouvimos como trovão. Um único clarão pode consistir em múltiplas descargas ao longo do mesmo percurso.

Os raios são uma das principais causas de incêndios florestais, cortes de energia e fatalidades ao ar livre. As orientações de segurança enfatizam a importância de procurar abrigo adequado e evitar campos abertos ou objetos altos e isolados. As redes de deteção mapeiam os raios em tempo quase real, auxiliando tanto nos alertas como nas pesquisas.

O mesmo processo de separação de cargas ocorre em nuvens de cinzas vulcânicas e em plumas de incêndios florestais intensos.