當城堡型的積雨雲，逐漸發展成烏黑的雷雨胞時，胞內的小冰晶被旺盛的對流氣流帶著上下運動，互相摩擦，於是在雷雨胞中形成一塊塊正、負電荷分離的靜電區 域。這些靜電荷先在雷雨胞內，發生正、負電荷中和的放電現象，此即「雲內閃電」。接著可與地表突起物所產生的感應電荷，交換電荷，彼此中和，產生放電現 象，即一般所見的「雲對地閃電」。 　　由於電離層與地表一樣，都具有很高的導電度（是良導體），因此如果雷雨胞發展得夠旺盛，使得雷雨胞的頂部超過對流層頂，深入臭氧層中，雷雨胞內 的電子也可能向上與電離層內集中過來的感應電荷「正離子」們中和，而發生放電現象，此即所謂的「高空閃電」。高空閃電現象，很早就被一些飛機駕駛員發現， 並曾提出報告，但由於缺乏照片等實物的佐證，一直被認為只是駕駛員的幻覺，而未被採信。直到三、四年前，才經由一系列有計劃的科學觀測，以照片和錄影帶證 實了有些大雷雨發生時，雲頂上方確實會伴隨著發生「高空閃電」這種現象。科學家並依其閃電形式不同而將「高空閃電」分為兩大類，一為「藍色噴束」，一為 「紅色精靈」。科學家更進一步利用研究北極光的方法來分析這些「高空閃電」的高度，以及不同顏色閃電光所代表的化學光譜和他們的量子能階態。