Bliksem is mogelijk een belangrijk puzzelstukje geweest in het ontstaan van het leven, en de eerste mensen hebben er waarschijnlijk vuur aan ontleend. Ze moeten bliksem als een geschenk van de goden ervaren hebben, maar vandaag de dag weten we dat onweer en bliksem natuurlijke processen zijn, die de onderzoekers nog niet helemaal begrijpen.
Onweer heeft te maken met de vorming van regenwolken in instabiele lucht. Zo’n instabiele toestand is veelal te wijten aan opwarming vanaf de aardbodem, terwijl hogere lucht koud is.
Luchtbellen die warmer worden dan omringende lucht stijgen op en vormen wolken. Dit versterkt het opstijgen nog meer. Dit proces, convectie geheten, komt vrij veel voor, vooral rond de evenaar en boven grote stukken land.
Meeste bliksems in Afrika

Bij de kusten van Florida dwingt de zeewind de lucht naar boven, waarbij er donderwolken ontstaan.
Op zee slaat de bliksem niet vaak in, want onweersbuien ontstaan meestal boven land.
In Centraal-Afrika stijgt warme, vochtige lucht op, die zware buien met bliksem vormt.
De Himalaya met zijn hoge bergen stuwt de lucht op, met veel bliksems als gevolg.
Convectie is zichtbaar als koepelvormige, witte cumuluswolken die naar boven toe uitdijen. Op een gegeven moment wordt de cumuluswolk een regenwolk die soms uitgroeit tot een onweersbui met een karakteristieke waaier van ijskristallen bovenin: door meteorologen een cumulonimbus genoemd.
Of een cumulonimbus onweersbuien veroorzaakt of niet is een kwestie van balans. Een paar honderd meter uitbreiding aan de bovenkant kan het verschil betekenen.
Bliksemschichten zelf duren kort en zijn hevige elektrische ontladingen, zowel in de wolken als tussen de wolken en de omgeving. Bliksem kan in de wolk zelf ontstaan, van wolk naar wolk gaan, van wolk naar lucht plaatsvinden of vanuit de wolk inslaan op aarde.
Het spanningsverschil kan oplopen tot honderden miljoenen volt en de stroomsterkte kan 200.000 ampère bereiken als het bliksemt.
De totale energie die in de microseconden van de blikseminslag vrijkomt, verschilt per bliksem, maar komt overeen met ongeveer vijf lampen van 100 watt die een maand lang branden. Slechts een klein deel van de energie belandt waar de bliksem inslaat, afhankelijk van de elektrische weerstand van het getroffen voorwerp.
Het grootste deel van de energie komt terecht in het bliksemkanaal tussen de wolk en de aardbodem. De temperatuur in de bliksem zelf bedraagt circa 15.000 tot 30.000 °C: vijf keer zo heet als het oppervlak van de zon.