Nuvens são massas enormes cheias de moléculas de água e gases que as ionizam, acumulando cargas elétricas positivas e negativas, que quando se colidem podem causar descargas de milhões de volts entre elas, ou entre elas e o solo.

Tais cargas foram nomeadas de cargas positivas e cargas negativas por Benjamin Franklin, por volta de 1750, século XVIII, quando realizou grandes descobertas sobre a eletricidade.

O raio é uma descarga elétrica de grande intensidade que dura em média meio segundo, e ocorre na atmosfera, entre regiões eletricamente carregadas, e pode dar-se tanto no interior de uma nuvem (intranuvem), entre nuvens (internuvens) ou entre uma nuvem e a terra (nuvem-solo), sendo que o trovão chega depois do relâmpago, porque o som caminha mais devagar do que a luz.

Descargas atmosféricas podem ocorrer também com tempo seco, especialmente em chaminés e outras estruturas aquecidas, pois o calor favorece a ionização do ar e facilita a criação de um percurso para a descarga.

As consequências das descargas elétricas de um raio podem ser desastrosas, em razão da grande quantidade de energia que é liberada durante a descarga.

Com o tempo e após vários problemas, foram criados vários dispositivos que protegem contra os raios, porém o mais conhecido deles é o para-raios, criado por Benjamin Franklin.

É uma ferramenta que consiste em uma haste de metal pontiaguda que se conecta a cabos de cobre ou de alumínio de pequena resistividade conectados ao solo.

Sua função é atrair os raios e desviá-los por meio dos cabos até o solo, onde é dissipado sem causar nenhum dano em residências ou empresas.

Outras medidas preventivas podem ser tomadas no intuito de manter-se seguro contra raios, são:

- Evitar condutores, tais como: antenas, água, materiais elétricos, etc.
- Durante uma tempestade, evitar lugares abertos, não ficar sob árvores, elevações, etc.
- Não tomar banho, pois no caso de uma descarga de alto potencial a água pode conduzir energia elétrica.