Wenn nun das entstandene Gewitterfeld so stark wird, dass die Feldstärke einen kritischen Wert überschreitet, kommt es zu blitzartigen Entladungen.

Die Ausbildung eines Blitzes erfolgt in mehreren Phasen. Man unterscheidet Leit- und Hauptblitz.

Wenn der Blitzkanal geschlossen ist, bewegt sich die Ladung entlang des durch den Leitblitz ionisierten Kanals. Durch den Stromfluss heizt sich der Kanal weiter auf. Dabei wird die Luft ionisiert und somit die Leitfähigkeit erhöht, was wiederum den Strom verstärkt. Nähert sich der Leitblitz der Erdoberfläche, kommt es dort zu einer Erhöhung der positiven Ladungsträger. Somit steigt die Feldstärke dort immer mehr an bis zu dem Moment, in dem dem Leitblitz eine Fangentladung vom Erdboden entgegenspringt.

Der so genannte Fangstrahl leitet den Hauptblitz ein. Die hohen Temperaturen im Blitzkanal halten die thermische Ionisation noch einige Zeit aufrecht. Dadurch können sich Folgeblitze ausbilden, das typische mehrmalige Aufflackern des Blitzes rührt daher.

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Auf diese Weise bleibt der Stromfluss auf einen dünnen Kanal begrenzt, in dessen Zentrum Temperaturen bis 30.000 °C erreicht werden können. Die Stromstärke kann über 100 kA betragen. Das erhitzte Plasma im Blitzkanal dehnt sich explosionsartig aus, es entsteht eine Schockwelle. Diese wiederum verursacht den Donner.

Der Stromfluss hat einen Ladungsausgleich zur Folge. Damit sinkt auch die Feldstärke wieder ab und es hört auf zu blitzen. Das Ladungsverhalten der Wolke nähert sich dem des Schönwetterfeldes an.