번개는 구름 내부의 양전하와 음전하가 분리되면서 발생합니다. 양전하는 구름의 상층부, 음전하는 구름의 하층부에 모입니다. 양전하와 음전하가 서로 가까워지면서 전기장이 형성되고, 전기장이 일정 수준 이상으로 높아지면 번개가 발생합니다. 번개가 발생하면 구름 내부의 공기가 순간적으로 섭씨 2만도 이상의 고온으로 가열됩니다. 고온의 공기는 팽창하면서 주변의 공기를 밀어냅니다. 이때 발생하는 충격파가 천둥으로 들리는 것입니다. 그래서 번개가 친후 천둥이 울리는 겁니다
천둥과 번개는 거의 동시에 일어납니다. 그런데 빛과 소리의 빠르기(속도)가 달라 번개가 먼저 보이고, 천둥 소리는 몇 초 후 들리게 됩니다. 빛은 초당 약 30만 km로 이동이 가능합니다. 하지만 소리는 초당 343m가량 이동합니다. 신기한 것은 번개가 같은 곳을 두 번 칠 수 있다는 점입니다. 번개는 땅에 도달할 수 있는 가장 빠른 곳을 내리칩니다. 따라서 그 지역에서 가장 높은 건물일 경우 번개를 두 번 맞을 수 있습니다. 천둥소리는 대략 20㎞ 바깥까지 들리는 것으로 알려져 있습니다.