Şimşek: Elektrik yüklü bir bulut ile diğer bir bulut arasındaki elektrik boşalmasına ‘şimşek’ denir. Şimşeklerin önceden tahmin edilmesi oldukça zordur.
Yıldırım: Bulut ve yeryüzü arasındaki elektrik boşalmalarına ‘yıldırım’ denir. Yıldırım, zikzaklı bir yol takip ederek kollar halinde aşağı doğru iner. Genellikle şiddetli bir yağmurla birlikte görülür.
Şimşekte ve yıldırımda oldukça belirgin bir kıvılcım atlaması görülür ve gök gürültüsü işitilebilir.

1. Eksi yüklü elektronlar aşağı doğru zikzak yapmaya başlarlar.
2. Artı yüklü parçacıklar da bulutun tabanında toplanır.
3. Bulut yeryüzüne iyice yaklaşınca gözle görülemeyen öncü eksi yükler yere inerek bir yol açarlar ve sonra da yerden buluta doğru elektrik akımı başlar.
4. Artı yükler saniyede 100 000 kilometreyi aşan bir hızla buluta akar.

Hava iyi bir elektrik iletkeni olmadığından yıldırım hemen gerçekleşmez. Yıldırımın oluşması için, yalıtılmış havanın direncinin kırılması ve bunun için de pozitif ve negatif yükler arasında yeterli fark oluşması gerekir. Eğer atmosfer içerisinde bir yörüngede birkaç çarpma oluşursa, yerden buluta doğru pozitif yüklü yıldırım oluşur.

Şimşek ve yıldırım, elektriksel direnci en küçük olan yolu izler ve arka arkaya 40’ın üzerinde zikzak çakışlardan oluşur. Yakında çakan şimşekler kuru ağaç dalları gibi çatallı görünüştedir. Bulut tepesinden stratosfere doğru boşalan şimşeğe ‘Roket Şimşek’ denir.

Şimşek saniyede 144.810 km. yani neredeyse yarı ışık hızıyla hareket eder. Bu nedenle bir şimşeği başlangıcından sonuna kadar izlemek zordur. Hemen hemen aynı anda başlar ve sona erer. Gürleme sesi ise, 3 saniyede yaklaşık 1 km. hareket eder. Şimşek sesten 100.000 defa daha hızlıdır. Gök gürültüsünün şimşek görüldükten sonra işitilmesinin sebebi de bundandır. Bu nedenle şimşek çakması görüldüğünde, gürültüyü duymadan önce saniyeleri sayarak, fırtınanın kabaca ne kadar uzaklıkta olduğu tahmin edebiliriz.

İnsan hayatını tehdit eden doğa afetlerinden biri de yıldırım çarpmasıdır. Bu tehlike günümüzde giderek artmaktadır.

Yıldırım çarpmalarının çoğu açık alanlarda gerçekleşmektedir. Konutlardaki yıldırım çarpmaları ise daha çok telefon görüşmeleri sırasında yaşanmaktadır. Yıldırım çarpmaları çoğunlukla ölümle veya sakat kalmayla sonuçlandığı gibi işitme kaybı, yanma ve şiddetli elektrik çarpması da diğer etkileri arasında yer almaktadır.

Yıldırımdan korunmak için binaların ve evlerin gökyüzüne yakın olan yerlerine ‘paratoner’ adı verilen aletler konulur. Bu aletler kısaca havadaki elektrik yükünü toprağa aktarmaya yarayan, toprağa bağlanmış demir çubuklardır. Topraklama sayesinde demir iletkene gelen yıldırım etkisiz hale getirilir.