Si l’air est généralement considéré comme un mauvais conducteur de l’électricité, son comportement lors de la foudre peut être attribué à un phénomène appelé claquage électrique. Lorsque l’intensité du champ électrique dans l’air dépasse une certaine valeur critique, les molécules d’air s’ionisent, créant ainsi un chemin de résistance réduite pour la circulation du courant électrique. Cette intensité de champ critique est appelée rigidité diélectrique ou résistance au claquage de l'air.

Lors d'une décharge de foudre, l'accumulation de charges électriques dans l'atmosphère crée un champ électrique intense entre les régions chargées. À mesure que l’intensité du champ se rapproche de la rigidité diélectrique de l’air, les molécules d’air subissent un processus appelé ionisation. Cela signifie que les électrons sont retirés de leurs atomes ou molécules parents, les laissant chargés positivement. Ces électrons et ions libres deviennent alors disponibles pour transporter le courant électrique.

À mesure que le champ électrique continue de se renforcer, de plus en plus de molécules d’air s’ionisent, formant un canal conducteur de plasma. Ce canal plasma fournit un chemin à faible résistance pour le passage du courant électrique, permettant la décharge électrique massive d'un coup de foudre. Les températures et pressions élevées générées lors de la décharge de foudre contribuent également au processus d'ionisation, conduisant à la création d'encore plus de plasma et à la propagation du chef de foudre vers le sol.

Une fois que le leader de la foudre se connecte à un objet mis à la terre, tel qu'un arbre, un bâtiment ou la surface de la Terre, la décharge électrique principale suit le canal établi, libérant une énorme quantité d'énergie sous forme de chaleur, de lumière et de son. Ce processus démontre comment l'air, malgré sa faible conductivité électrique dans des conditions normales, peut devenir un conducteur temporaire lors d'un éclair en raison d'un claquage électrique et de la formation de plasma.