Petir dari awan ke tanah adalah fenomena yang serting terjadi – kurang lebih 100 hantaman ke permukaan bumi tiap detik- namun dayanya sangat luar biasa. Tiap petir bisa mengandung 1 MV tegangan.
Pelepasan muatan listrik yang besar ini disebabkan oleh ketidakseimbangan antara muatan positip dan muatan negatip. Saat terjadi badai, tumbukan partikel hujan, es, atau salju meningkatkan ketidakseimbangan ini dan biasanya bermuatan negatip. Benda di permukaan tanah, pohon dan bumi sendiri, bermuatan positip – menghasilkan ketidakseimbangan yang mengakibatkan lewatnya arus diantara dua muatan tersebut.
Gambar: Ilustrasi (Bagian bawah awan bermuatan (-) dan objek diatas tanah dan tanah itu sendiri bermuatan (+)
Sebuah step-berupa susunan muatan negatip, yang disebut stepped leader, yang berada di bagian bawah awan akan menuju ke bumi. Setiap segmen stepped leader memiliki panjang 46 meter. Ketika step leader mendekati muata positip sebuah benda, maka muatan positip tersebut akan naik (disebut steamer), yang bisa naik melalui bangunan, pohon, atau manusia. Proses selanjutnya membentuk sebuah saluran dimana listrik dialirkan sebagai petir (kilat).
Gambar: Ilustrasi terjadinya petir Step leader dari awan menuju ke tanah (objek bermuatan +) dan streamer menyongsong merambat ke atas menuju step leader
Petir sangat panas yang bisa melebihi 5 kali panas permukaan matahaari. Panas ini menyebabkan udara di lingkungan sekitar memuai dan bergetar, yang menyebabkan guruh yang kita dengan setelah kilat terjadi.
Petir tidak hanya spektakular, namun juga berbahaya. Sekitar 2.000 orang tewas di penjuru dunia diakibatkan oleh petir dalam se tahun. Lebih dari 100 korban yang selamat menderita berbagai keluhan, seperti: lupa ingatan, pusing, lemah, mati rasa, dan penyakit ringat lainya.