雷暴过境时，主要气象要素和天气的变化都很剧烈，瞬时风速一般为15～25米/秒，风速极大时可达40米/秒。雷暴一般伴有阵雨，有时还伴有大风、冰雹、龙卷等，造成人、畜、庄稼和财产的严重伤害和巨大损失。

闪电和雷声的出现是由于发展旺盛的积雨云中会产生电荷，一般云上部以正电荷为主，云下部则产生负电荷，云的上下部产生一个电势差，当电势差达到一定程度以后，就会放电，出现闪电。在放电的通道中，空气温度突然上升而产生急剧膨胀，引发冲击波，出现强烈的雷鸣。由于云中电荷分布复杂，放电通道也十分复杂，呈现枝状、球状或叉状等各种形状的闪电。当放电位置偏低时，可直接引起云和地之间放电，产生雷击。

雷暴属于中小尺度天气系统，影响范围只有数百千米，持续时间在几十分钟至几小时，包括普通的单体雷暴、多单体雷暴以及局地强风暴（如超级单体风暴）。普通的单体雷暴水平尺度约十几千米，生命期在30～60分钟。多单体雷暴是一种大而强的雷暴体，其中包含有若干个雷暴单体，新的单体沿着阵风锋重复发展，虽然每个单体的生命期仅30～60分钟，但单体的连续更替过程使得多单体雷暴可以维持几个小时，可能产生灾害性的强降水、直线大风和冰雹。超级单体风暴是一种非常强烈的局地风暴，虽然发生频次较低，但是可能会产生龙卷等剧烈天气，造成严重灾害。超级单体的尺度可以达到20～40千米，一般维持1～4小时，有时可达8小时。

气象学家早在20世纪40年代中期就提出了一般雷暴发生的三要素：丰富的水汽、条件不稳定层结和抬升气块到凝结高度的启动机制。此后，在大量研究的基础上，进一步归纳出强雷暴发生的天气条件，包括：低层有湿舌或强水汽辐合，低空存在辐合区、重力波、密度流以及地形等触发不稳定能量释放的机制，强的风垂直切变，中层有干冷空气侵入等。