Desde o século XVIII, a partir dos experimentos pioneiros do cientista americano Benjamin Franklin (1706-1790), sabe-se que os relâmpagos são descargas elétricas que ocorrem devido ao acúmulo de cargas elétricas em regiões localizadas na atmosfera, na maioria das vezes dentro de tempestades. A descarga inicia quando o campo elétrico produzido por estas cargas excede a rigidez dielétrica ou capacidade isolante do ar em um dado local na atmosfera. Franklin demonstrou a natureza elétrica do relâmpago através de seu famoso experimento com uma pipa, realizado em 1752. O experimento consistiu em empinar uma pipa, presa a um fio condutor, em uma região próxima a uma nuvem de tempestade. A carga induzida na pipa deslocava-se ao longo do fio provocando uma pequena descarga entre um condutor preso a sua extremidade e a sua mão. Várias pessoas morreram nos anos seguintes tentando reproduzir a sua experiência. O experimento de Franklin pode ser considerado como o marco do início da pesquisa científica sobre os relâmpagos.

No século seguinte à descoberta de Franklin, poucas descobertas foram realizadas. Foi somente em 1889 que H.H. Hoffert identificou descargas individuais, conhecidas como descargas de retorno, em um relâmpago próximo ao solo usando uma câmera fotográfica primitiva. Em 1897, F. Pockels estimou pela primeira vez a intensidade máxima da corrente de um relâmpago próximo ao solo, através da medida do campo magnético residual produzido por relâmpagos em rochas basálticas.

A partir destas descobertas, um estudo sistemático dos relâmpagos teve início através da fotografia e de outras técnicas tais como espectroscopia, medidas de radiação eletromagnética, e mais recentemente através de medidas diretas de corrente elétrica no solo e medidas óticas no espaço.