[[Archivo:Rayo mata bañista brasileña.jpg|300px|right|thumb|<small><center>'''Rayo que fulminó a una bañista brasileña.'''</center></small>]]
El origen del rayo y los relámpagos son las cargas eléctricas que se acumulan en la superficie y el interior de las nubes. Cuando la cantidad de carga acumulada en la superficie es suficientemente grande (se darán más detalles sobre ésto más adelante) se produce una descarga de la misma hacia otra nube (relámpago) o hacia tierra (rayo). El fenómeno es similar al que se produce en los generadores electrostáticos, un frotamiento que arranca electrones de algunas partículas de agua o hielo y los acumula en otras. La acumulación se produce cuando hay un fenómeno sostenido de rozamiento y acumulación, usualmente generado por persistentes corrientes ascendentes de aire en el interior de nubes de tormenta.
Para que se produzcan rayos y relámpagos se requiere la presencia simultánea de gran cantidad de los dos tipos de cargas eléctricas, positivas (iones con defecto de electrones) y negativas (iones con exceso de electrones). Las fuerzas que se generan sobre las partículas que están en el medio de ambas son enormes y si ya tienen alguna carga, son arrastradas con gran velocidad hacia la región con carga de signo opuesto a la propia; es decir, se genera una corriente eléctrica. El aire seco tiene pocos iones, pero el húmedo (como el que hay en las tormentas) tiene mayor cantidad. Sin embargo, la causa principal de las corrientes es la ionización del aire (fenómeno conocido como ruptura dieléctrica) por acción de los campos eléctricos generados por las nubes, tema que se discute a continuación. Un ejemplo de ruptura dieléctrica es la que se produce en los condensadores (componentes basados en materiales aisladores de la electricidad) de un dispositivo electrónico al que se le aplica un voltaje muy superior al de funcionamiento normal.
==Efectos sobre las personas y animales==
[[Archivo:Rayo persona fulminada.jpg|259px300px|leftright|thumb|<small><center>'''Recorrido de la corriente<br>en el cuerpo de una persona fulminada.'''</center></small>]]El recorrido de la corriente en el interior de las personas sigue la regla general de búsqueda del camino de mejor resistencia. Uno de esos caminos son los nervios, órganos cuya característica principal es justamente la capacidad de conducir fácilmente la electricidad mediante iones de sodio y de potasio.
El efecto principal de la intensa corriente eléctrica generada por un rayo es generar calor, que si es suficienteente grande (poco común) puede dañar de modo irrecuperable los órganos internos que atraviesa. El principal efecto dañino no es el calor (la duración de las corrientes es muy breve) sino la perforación de las membranas celulares (electroporosidad). En el caso del sistema nervioso hay un efecto adicional que es crucial tener en cuenta: la paralización de la función respiratoria y cardíaca. Si la persona fulminada no respira o no tiene pulso hay que aplicarle de inmediato técnicas de respiración forzada y reanudación del ritmo cardíaco (presión regularmente repetida sobre la caja toráxica y el corazón).