I fulmini, il fenomeno atmosferico piu' pericoloso prodotto da un temporale, sono scariche elettriche derivanti da un accumulo di cariche elettriche di segno opposto che si viene a creare al suolo e nel cumulonembo ("Cb"); il Cb separa le cariche positive da quelle negative concentrandole progressivamente in regioni diverse. I cristalli di ghiaccio alla sommita' della nube sono caricati positivamente, mentre le gocce d'acqua alla base della nube sono caricate negativamente. Sotto la base del temporale il suolo assume carica positiva, mentre il terreno esterno al perimetro del Cb mantiene carica negativa. Si creano quindi differenze di potenziale e cio' produce un'attrazione reciproca delle cariche di segno opposto: lo strato d'aria che le separa, sebbene sia un buon isolante, non riesce piu' a impedire il contatto tra le cariche e avviene cosi' un vero e proprio "corto circuito" che si realizza nel fulmine. Le cariche negative si muovono verso quelle positive seguendo percorsi casuali a zig-zag (scarica portante); quando le cariche di segno opposto si incontrano, nasce il fulmine che e' sostenuto da un ritorno di cariche positive verso la nube (scarica di ritorno) che viagga alla velocita' di circa 96000 km/s. Noi percepiamo solo un'unica scarica, in quanto gli occhi umani non riescono a distinguire le due scariche in un tempo cosi' breve. Il canale percorso dalla prima scarica puo' essere utilizzato da altri fulmini e se cio' avviene si ha il tipico effetto intermittente. Il processo continuera' fino a quando tutte le cariche elettriche della nube saranno state dissipate. I tipi di fulmine dipendono dalla ripartizione delle cariche elettriche di segno opposto dentro e attorno al cumulonembo:

I fulmini nube-suolo sono piu' frequenti nell'area delle correnti ascensionali di un temporale e partono dalla base della nube, caricata negativamente, per arrivare al suolo, caricato positivamente. La superficie terrestre e gli oggetti sopra la stessa conducono l'elettricita' molto meglio dell'aria: percio' i fulmini sfruttano il "potere delle punte" seguendo il percorso piu' breve ed abbattendosi su montagne, campanili, antenne, grandi alberi isolati. Sono visibili non oltre i 70 km.
In casi piuttosto rari i fulmini nube-suolo non partono dalla base del Cb, bensi' dalla sua sommita' caricata positivamente per cadere nella regione di suolo esterna al perimetro del temporale che e' caricata negativamente; questi ultimi sono detti fulmini positivi, possono raggiungere addirittura lunghezze di 40-50 km (e visibili ben oltre) e cadere in zone lontane dal temporale, per questo motivo vengono anche chiamati "fulmini a ciel sereno". I restanti fulmini (base della nube-terra e nube-nube) sono chiamati fulmini negativi, sono la larga magioranza e sono molto piu' corti, infatti raggiungono al massimo i 4-5 km di lunghezza.
I fulmini nube-nube o lampi si producono all'interno del Cb quando la scarica elettrica passa tra la base della nube (caricata negativamente) e la sua sommita' (caricata positivamente). La zona della nube dove in genere si sviluppa il maggior numero di lampi e' quella a maggior concentrazione di gocce sopraffuse a causa del diverso potenziale elettrico tra le gocce e i cristalli di ghiaccio presenti nella nube. Queste scariche illuminano dall'interno la struttura verticale del temporale e poiche' scaturiscono a quote piu' elevate rispetto ai fulmini nube-suolo, sono visibili anche a piu' di 300 km di distanza se l'aria e' limpida e la zona pianeggiante.
I fulmini nube-aria si verificano quando una scarica elettrica si propaga tra un accumulo di cariche negative o positive all'interno della nube e una zona di cariche opposte nell'atmosfera circonstante. Solitamente sono fulmini molto sottili e corti che prevalgono sulla sommita' della nube, percio' sono visibili da grande distanza.

Curiosita': solo il 20% dei fulmini tocca terra!

Nell'immagine seguente si puo' osservare la distribuzione dei fulmini sul territorio italiano: