Durante o relâmpago são produzidos campos elétricos e magnéticos com variações em frequência de poucos hertz até 750 THz. De poucos hertz até GHz, estes campos são genericamente chamados de “sferics”. Entre 400 THz 750 THZ, a radiação está na faixa da radiação luminosa. Enquanto os “sferics” são gerados pela aceleração de elétrons, a radiação luminosa é gerada pela desexcitação dos átomos da atmosfera.

A forma de onda dos “sferics” é similar à forma de onda da corrente, com um pico quase no mesmo instante do pico de corrente e um segundo pico invertido associado ao campo refletido na base da ionosfera. Em distâncias maiores que 10 km do relâmpago, o pico dos campos tende a diminuir inversamente com a distância, na ausência de efeitos de propagação significativos. Para distâncias maiores que 100 km, o pico dos campos é significativamente atenuado pelo fato de a propagação sobre a superfície não perfeitamente condutora da terra.

No instante do pico dos campos, a média da potência eletromagnética total irradiada é cerca de dez vezes menor do que aquela no espectro ótico. No domínio de frequência, os campos têm uma máxima intensidade ao redor de 5-10 kHz para relâmpagos no solo e ao redor de 100-200 kHz para relâmpagos nas nuvens. Esta diferença é explicada pela diferente geometria do canal nos dois casos. Porém, em geral o pico da radiação produzida por relâmpagos intranuvem é menos intenso do que aquele associado aos relâmpagos nuvem-solo.

Medidas de radiação conseguem distinguir entre relâmpagos no solo e na nuvem, porém não conseguem distinguir entre os diferentes tipos de relâmpagos na nuvem.