雷霆和閃電同時發生是因為閃電是由雲層中的電荷分離而形成的電流，而當這個電流透過空氣時，會產生強烈的電場，引發大氣中的空氣分子發生電離，形成電暈，所以我們才能看到閃電。而雷聲是由於閃電產生了巨大的熱量，迅速加熱了周圍的空氣，導致空氣迅速膨脹，形成氣體爆炸聲波，所以我們能聽到雷聲。由於光的傳播速度要快於聲音的傳播速度，所以我們在閃電出現後會先看到閃電，然後才聽到雷聲。所以，雷霆總是與閃電同時發生。