I fulmini sono delle scariche elettriche improvvise e violente che si verificano tra due nubi oppure tra una nube e la superficie terrestre a causa di differenze di potenziale molto elevate nell'ambito dell'atmosfera.
Il fenomeno si manifesta con un effetto luminoso (lampo) ed uno sonoro (tuono) che non vengono percepiti simultaneamente dall'osservatore a causa delle diverse velocita' di propagazione della luce (300.000 Km/s) e del suono (340 m/s).
Il lampo viene visto pertanto quasi istantaneamente, mentre il tuono viene udito dopo un intervallo di tempo tanto piu' grande quanto piu' e' distante il fulmine.

Normalmente un fulmine e' composto da un ramo principale e da molti rami secondari, con il caratteristico aspetto a zig-zag, determinato dalla ricerca del percorso a minor resistenza elettrica. La lunghezza puo' raggiungere i 2-3 Km, con punte di 5 Km in Sud Africa; quando si verificano tra nubi, i percorsi possono anche raggiungere i 10-15 Km.

Si possono fare diverse classificazioni a secondo di come avviene la scarica elettrica oppure a secondo del loro aspetto.
Nel primo caso si hanno:
- Scariche tra nube e terra, sono i veri e propri fulmini e sono i piu' pericolosi perche' possono ovviamente colpire l'uomo e causare i maggiori danni.
- Scariche interne alle nubi, sono il tipo piu' comune .
- Scariche aeree, si producono fra due diverse nubi.

A seconda del loro aspetto e delle loro caratteristiche, i meteorologi distinguono diversi tipi di fulmini, quelli piu' noti sono i seguenti:
1.Fulmini a razzo: sono una varieta' di fulmine a linea in cui la scarica procede cosi' lentamente da creare l'impressione di un razzo che voli nel cielo (molto raro);
2.Fulmini Globulari: sono i piu' misteriosi essendo stati osservati sporadicamente ed essendo ancora sconosciute le cause fisiche. Essi si presentano come delle sfere luminose di vario diametro (da 2 cm ai 10 m) e colorate di rosso, arancione, giallo, bianco, e altri colori ancora. La loro durata puo' essere di diversi minuti. Possono essere statici o in rapido movimento a zig-zag, riuscendo persino a passare attraverso pareti, porte, finestre chiuse senza danneggiarle.
3.Fulmini a perla (o a collana), che appaiono suddivisi in segmenti ad intervalli piu' o meno regolari;
4.Fulmini superficiali: hanno l'aspetto di lingue di fuoco uscenti dall'orizzonte e sono prodotti da scariche elettriche non direttamente visibili dall'osservatore anche se puo' udirne il tuono. Possono verificarsi dentro una nube o dietro nubi piu' vicine, rendendole visibili anche a grandissima distanza. Quando il tuono non e' piu' udibile (oltre i 15 Km) si parla di lampi di calore.
5.Fuochi di S. Elmo, sono scariche elettriche piu' o meno continue, di piccola o moderata intensita'. Tali scariche provengono da oggetti elevati sulla superficie terrestre (parafulmini, alberi di nave, pennoni, etc) o da aeroplani in volo (eliche, estremita' delle ali, etc).

La caduta di un fulmine puo' provocare sulle strutture colpite diversi effetti e precisamente:
- Termici. L'energia sviluppata da un fulmine ha la capacita' di fondere materiali metallici, provocare l'incendio di materiali combustibili o infiammabili, etc. L'altissima temperatura puo' sgretolare un albero, facendo evaporare la linfa e, a volte, riesce a fondere la sabbia, trasformandola in schegge di vetro.
- Meccanici. Il passaggio di corrente determina sforzi elettrodinamici di entita' direttamente proporzionale al quadrato del valore della corrente e inversamente proporzionale alla distanza fra i conduttori. Queste sollecitazioni possono provocare la rottura degli ancoraggi, degli elementi dell'impianto di protezione esterno (parafulmine, ecc.) e dei corpi metallici della struttura. Una corrente di 100 KA (superata dal 5% dei fulmini) provoca su due conduttori paralleli, lunghi 1 metro, una forza di 4 KN se distano 50 cm; di 400 KN se distano 0,5 cm. Forze di questo tipo sono infatti in grado di schiacciare un cavo multipolare, provocando l'estrusione dell'isolante con conseguente corto circuito tra i conduttori.
- Chimici. Le forti scariche causano la formazione di ozono e di composti nitrici tramite l'ossidazione dell'azoto. In quest'ultimo caso e' come se nel suolo fossero iniettate gigantesche quantita' di materie azotato.
- Elettromagnetici. Le scariche sono accompagnate da forti emissioni di onde elettromagnetiche che producono disturbi nelle trasmissioni radio, in particolare nel campo delle onde lunghe e medie. Le sovratensioni indotte nelle linee elettriche e telefoniche possono causare danneggiamenti nelle apparecchiature collegate, in particolare quelle elettroniche.

Secondo i ricercatori un fulmine puo' entrare nel corpo umano attraverso le aperture del cranio, cioe' occhi, orecchie, naso e bocca e si scarica a terra dopo aver percorso il sangue e il sistema nervoso. Come conseguenza piu' probabile si ha l'arresto del cuore e dei polmoni, ma mentre il primo puo' riprende a battere autonomamente, i polmoni hanno bisogno della respirazione bocca a bocca. Per cui la morte puo' giungere per soffocamento. Sembra che con un adeguato soccorso il 70% delle persone colpite da un fulmine puo' sopravvivere senza danni. Nei casi piu' gravi si possono avere carbonizzazione dei tessuti dove la corrente entra ed esce dal corpo.