Gli accumuli si formano prevalentemente nel corso dei temporali, ma non solo, grazie a processi dinamici macroscopici e microfisici e producono dei campi elettrici molto forti; si tratta di decine di migliaia di volt al metro. Quando il campo elettrico diventa eccessivamente intenso, allora l'aria, che fa da isolante e mezzo separatore tra gli accumuli di cariche, comincia a ionizzarsi lungo sottili percorsi, che in brevissimo tempo connettono le regioni aventi cariche elettriche opposte. Lungo questi percorsi avviene la scarica elettrica che ha lo scopo di rimuovere gli accumuli di cariche neutralizzandole. Tale scarica si manifesta con il tipico bagliore. Il fulmine è un processo molto complesso, che a noi pare istantaneo, ma che in realtà è caratterizzato da una numerosa sequenza di scariche pilota, le quali preparano la via alla scarica principale, quest'ultima anch'essa caratterizzata da particolari movimenti delle cariche elettriche coinvolte.

A seconda della distribuzione delle cariche elettriche accumulate nella nube, al suolo e della conducibilità dell'aria, le scariche possono avvenire tra nube e nube, all'interno di una stessa nube, queste sono la maggioranza, oppure tra nube e suolo. Per quanto riguarda quest'ultime, la quasi totalità di esse si manifesta con un movimento prevalente di cariche elettriche dalla nube verso la terra. Nel velocissimo, ma graduale procedere delle scariche pilota verso il terreno, il campo elettrico indotto sugli oggetti presenti al suolo, per esempio edifici, piante, esseri viventi ecc., aumenta notevolmente e spesso capita che delle scariche pilota abbiano origine su questi oggetti e procedano dal suolo verso la scarica discendente, fino alla loro saldatura. Questo fenomeno è molto difficile da osservare ad occhio, in quanto assai rapido e presente solo nelle immediate vicinanze degli oggetti che stanno per essere colpiti dal fulmine. In alcuni casi, però, se la conducibilità dell'aria lo consente, la scarica che parte dagli oggetti presenti al suolo è molto consistente e si protende talmente verso l'alto che diventa predominante rispetto a quella discendente, quindi può essere vista. È questo il caso del fulmine che da terra scocca verso le nubi. Generalmente questi fulmini si manifestano dalle cime di oggetti alti, come campanili, torri, palazzi o da oggetti bassi posti sulla cima di rilievi e monti. La frequenza dei fulmini che dal terreno raggiungono le nubi è molto inferiore a quella dei fulmini che hanno verso opposto.