Na linguagem popular, relâmpago é o clarão intenso e raio é a descarga elétrica que causa o clarão. Adotaremos essa terminologia para descrever como é um raio. A maioria dos raios ocorre dentro da própria nuvem ou de uma nuvem para outra. Mas, vamos nos limitar a descrever um raio entre uma nuvem e o solo. E, já avisamos que esse, também, é um assunto de pesquisa em progresso, portanto, inacabado.

No final da página anterior tínhamos uma nuvem enorme com cargas separadas, negativas na base e positivas no topo. A presença dessas cargas negativas na base da nuvem induz uma carga positiva no solo, resultando em diferenças de potencial de milhões de volts entre a nuvem e a terra. Uma voltagem tão alta pode romper a capacidade de isolamento do ar (chamada de "rigidez dielétrica") fazendo com que elétrons, cargas negativas, comecem a se mover da nuvem para a terra. A figura abaixo mostra uma seqüência do que acontece nesse momentoOs elétrons se movem na direção do solo em uma sucessão de passos, cada um com cerca de 50 metros. Esse percurso em zig-zag é chamado de "líder escalonado". "Líder" porque abre caminho para outros elétrons e "escalonado" porque é uma seqüência de degraus. A velocidade de deslocamento desses elétrons é muito alta, da ordem de 100 km/s. Alguns trechos podem se separar do trajeto principal, formando ramificações. Todo esse processo é extremamente rápido e praticamente invisível, pois a luminosidade do líder é baixa.

Quando a ponta do líder chega a uns 20 metros do solo, uma descarga, chamada "descarga de conexão", inicia-se de algum local pontudo no solo e fecha o circuito, formando um "fio condutor" que liga a terra à nuvem. As cargas negativas presentes no líder movem-se, então, em grande velocidade para o solo. As mais próximas do solo dão início à descarga e o processo todo se propaga às partes superiores com uma velocidade incrível. Um belo e apavorante risco luminoso corre do chão para a nuvem, mas, o processo é tão rápido que vemos todo o raio de uma vez. Observe que os elétrons movem-se de cima para baixo no canal aberto pelo líder enquanto a região de alta corrente e luminosidade sobe pelo canal. O ar em redor do canal luminoso é subitamente aquecido e se expande com violência. O som dessa expansão é o que chamamos de trovão.

Depois dessa descarga inicial, outras descargas secundárias costumam ocorrer, aproveitando o mesmo caminho aberto pelo líder. São de menor intensidade e ocorrem depois de um tempo tão curto que parecem ser um único raio. Só com câmeras de alta velocidade é possível distinguir as várias descargas.