Die Teilchen in einer Gewitterwolke werden durch starke Auf- und Abwinde durch die Wolke gewirbelt, wodurch sie sich elektrisch aufladen. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Masse sammeln sich die positiv geladenen Teilchen im oberen Teil der Wolke, die schweren negativ geladenen Teilchen im unteren Teil. So kann sich innerhalb der Wolke und zwischen Erde und Wolke ein Spannungsfeld aufbauen, das sich mit einem gewaltigen "Kurzschluss" entlädt. Die Spannungsunterschiede betragen bis mehrere Hundertmillionen Volt. Die Luft im Blitzkanal erhitzt sich bei der Entladung innerhalb von Sekundenbruchteilen auf 30000 °C, wodurch sie sich explosionsartig ausdehnt. Diese Ausdehnung pflanzt sich in Form von Schallwellen fort und wird als Donnerknall, in großer Entfernung als Donnergrollen vom Menschen wahrgenommen. Da sich das Licht des Blitzes in der Luft mit Lichtgeschwindigkeit, der Donner aber nur mit Schallgeschwindigkeit ausbreitet, kann man aus der Zeitdifferenz zwischen dem Erkennen des Lichtblitzes und dem nachfolgenden Donner die Entfernung des Gewitters berechnen bzw. abschätzen. Die Sekunden zwischen Blitz und eintreffen des Donnerknalls werden mit der Schallgeschwindigkeit 300 m/sec. multipliziert. Die so erhaltene Zahl ist die Entfernung des Gewitters in Metern.