Yıldırım ve şimşek olayı, fiziğin elektromanyetizma alt dalına girer. Bunun nedenleri: Elektrik yükleri: Yıldırım ve şimşek, iki bölge arasındaki elektrik potansiyel farkının hava yoluyla ani boşalmasıdır. İyonizasyon: Şimşek çakarken yüksek sıcaklık ve enerji açığa çıkar, bu da havada iyonizasyona neden olur; yani gaz atomları elektrik yükü taşır hale gelir. Plazma: İyonize olan gaz, plazma haline gelir ve bu durum plazma fiziği tarafından incelenir.