ฟ้าผ่านั้นเกิดขึ้นจากปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เกิดขึ้นภายใต้ก้อนเมฆฝนฟ้าคะนองหรือที่นักอุตุนิยมวิทยาเรียกกันว่าเมฆคิวมูโลนิมบัส (cumulonimbus) ซึ่งจะเป็นเมฆที่มีลักษณะเป็นก้อนขนาดใหญ่มหึมาบริเวณฐานของเมฆ (ขอบล่าง) นั้นจะสูงจากพื้นราว ๆ 2 กิโลเมตรและที่ส่วนของยอดเมฆ (ขอบบน) นั้นอาจจะสูงถึง 20 กิโลเมตร และเมื่อก้อนเมฆนั้นเคลื่อนที่ก็จะมีลมเข้าไปยังภายในก้อนเมฆและจะเกิดการไหลเวียนของกระแสอากาศภายในอย่างรวดเร็วและรุนแรง ทำให้หยดน้ำและก้อนน้ำแข็งในเมฆเสียดสีกันจนเกิดประจุไฟฟ้าและพบว่าประจุบวกมักจะรวมตัวกันอยู่บริเวณยอดเมฆ ส่วนประจุลบจะอยู่บริเวณฐานเมฆ ทั้งนี้ ประจุลบที่ฐานเมฆอาจจะเหนี่ยวนำทำให้พื้นผิวของโลกที่อยู่ “ใต้เงา” ของมันมีประจุเป็นบวก เป็นผลทำใหัเกิด สนามไฟฟ้าระหว่างกลุ่มประจุเหล่านั้น เมื่อประจุ มีการสะสมจำนวนมาก ทำให้ความเครียดของสนามไฟฟ้าเพิ่มสูงขึ้นจนเกินค่าความคงทน ของอากาศต่อแรงดันไฟฟ้า จนทำให้เกิดการคายประจุขึ้น อัน เป็นจุดกำเนิดของการเกิด ฟ้าผ่าขึ้น การคายประจุ อาจเกิดขึ้น ระหว่างก้อนเมฆ หรือ ระหว่าง ก้อนเมฆ กับ พื้นโลก ซึ่งเรียก ปรากฏการณ์ นี้ว่า "ฟ้าผ่า"