C'est le sous-produit de la foudre. Tout au long de la trajectoire de l'éclair, d'une largeur de quelques centimètres, il se produit un échauffement et une expansion quasi instantanés de l'air provoquant une explosion soudaine et violente; l'air environnant est comprimé (augmente brusquement de volume). Ces ondes de choc sont comparables à celles qui sont formées par un coup de canon. L'air dans le canal est dilaté.
Le tonnerre est donc dû à l'expansion explosive qui accompagne une montée soudaine et rapide de la température. Lorsque l'éclair est court et droit, les ondes sont perçues sous la forme d'un seul coup de tonnerre. Mais si le trajet est long et ramifié, on entend alors une succession de grondements parce que l'éclair frappe à une distance qui est souvent à plusieurs kilomètres de son point de départ, alors qu'il faut environ 3 secondes pour que le son parcoure un kilomètre. Plus l'orage est loin, plus le tonnerre est perçu comme un grondement; plus il est rapproché, plus il ressemble à un claquement sec.