Um relâmpago nuvem-solo começa quando um canal de cargas negativas chamado de líder escalonado faz seu caminho em direção ao solo. O líder escalonado continua em direção ao solo em uma série de degraus, cada um com cerca de 50 a 100 metros de comprimento. O líder escalonado pode ramificar-se em várias direções.

Em resposta à descarga de cargas negativas provenientes da base da nuvem, correntes de cargas positivas chamadas streamers ou líderes ascendentes começam a se mover para cima a partir do solo, geralmente ao longo de objetos elevados.

Quando o líder escalonado e o líder ascendente se encontram, geralmente entre 30 a 100 metros acima do solo, as cargas negativas começam a fluir para baixo. Quase imediatamente, uma corrente elétrica muito maior e luminosa dispara até a nuvem, seguindo o caminho percorrido pelo líder escalonado. Isso é chamado de golpe de retorno e é o que vemos no céu como um raio. Todo esse processo ocorre tão rapidamente (em menos de um segundo) que um raio parece viajar da nuvem para o solo, quando o oposto é verdadeiro.

Visualização em câmera lenta de um raio

No vídeo acima, você pode ver muitos caminhos que o relâmpago deseja seguir, mas encontra apenas um. O vídeo em velocidade normal dura menos de um segundo, mais rápido do que a olho nu consegue acompanhar todas as etapas envolvidas.

Um relâmpago, ou relâmpago, geralmente compreende mais de um golpe de raio. Após o golpe inicial mais forte, podem ocorrer golpes mais fracos, que geralmente, mas nem sempre, seguem o mesmo caminho do golpe inicial. Quando o relâmpago segue o mesmo caminho, ele parece piscar. Se seguir um caminho diferente, pode parecer dançar. Normalmente ocorrem três a quatro pinceladas subsequentes, em média, mas o número pode chegar a mais de vinte.