Em termos gerais, existem dois tipos de relâmpagos: relâmpagos na nuvem e relâmpagos no solo.

Relâmpagos no solo podem se originar dentro da nuvem Cumulonimbus (relâmpago nuvem-solo) ou no solo (relâmpago solo-nuvem). Mais de 99% dos relâmpagos no solo são relâmpagos nuvem-solo. Em raras ocasiões, relâmpagos nuvem-solo apresentam um canal alargado ou com múltiplas interrupções, sendo conhecidos nestes casos como relâmpagos de faixa ou relâmpagos em contas.

Relâmpagos solo-nuvem são relativamente raros e, geralmente, ocorrem no topo de montanhas ou estruturas altas, como torres.

Os relâmpagos no solo podem também ser classificados em termos do sinal da carga líquida transportada da nuvem para o solo, como relâmpagos negativos ou relâmpagos positivos. Cerca de 90% dos relâmpagos do tipo nuvem-solo e solo-nuvem que ocorrem em nosso planeta são negativos. Este percentual, entretanto, pode mudar substancialmente em determinadas tempestades.

Relâmpagos na nuvem originam-se dentro das nuvens Cumulonimbus e propagam-se dentro (relâmpago intranuvem) ou fora da nuvem rumo à outra nuvem (relâmpago nuvem-nuvem) ou, ainda, fora da nuvem numa direção qualquer (descarga para o ar). Cerca de 70% do total de relâmpagos são do tipo intranuvem. Embora eles sejam a maioria dos relâmpagos, são menos conhecidos que os relâmpagos no solo, em parte porque eles são menos perigosos e porque são escondidos pela nuvem. Relâmpagos intranuvem são normalmente visíveis apenas como um clarão no céu.

Em geral, o canal inicia-se na região inferior de cargas negativas com diversas ramificações horizontais, propagando-se então para cima em direção à região de cargas positivas, onde novamente ramifica-se horizontalmente. Mas em alguns casos o canal se inicia na parte superior da nuvem e se propaga para baixo, quando surgem os relâmpagos intranuvem invertidos.

Em alguns casos, o canal pode sair da nuvem para em seguida retornar para dentro dela. Nesses casos, eles podem ser confundidos com relâmpagos entre nuvens e descargas para o ar. Relâmpagos na nuvem costumam ser os primeiros a ocorrer em uma tempestade, precedendo os relâmpagos no solo por várias dezenas de minutos, dependendo do tipo de tempestade. Relâmpagos intranuvem costumam também apresentar um aumento de atividade durante períodos que antecedem tornados, diferentemente do relâmpago nuvem-solo, que podem ter atividade variada nesses momentos. Por sua vez, o percentual de relâmpagos intranuvem de uma tempestade específica pode ser altamente variável, com valores desde 30% até 100%.

Uma forma rara de relâmpagos, não incluída nas categorias acima, são os relâmpagos esféricos. Um relâmpago esférico é uma esfera luminosa que geralmente ocorre perto das tempestades, mas não necessariamente simultaneamente a um relâmpago normal. A luz emitida pode ser vermelha, amarela, azul, laranja ou branca e tem um diâmetro de 10 a 40 centímetros. Em geral, surgem próximos ao solo e mantém um brilho constante até desaparecer.

Os relâmpagos esféricos podem se mover ou ficar parados, podem ser silenciosos ou produzir estalos, durar poucos segundos ou alguns minutos e desaparecem lenta ou subitamente em silêncio ou produzindo um ruído. Embora eles tenham sido observados por mais de um século, não são bem conhecidos e ainda são considerados como um mistério.

Outra forma rara de relâmpago são os relâmpagos bipolares, ainda pouco conhecidos. Eles são caracterizados por apresentarem corrente de ambas as polaridades. Evidências sugerem que na maioria dos casos eles se iniciam com uma descarga de retorno negativa. Acredita-se que esses relâmpagos possam ser uma forma rara (cerca de 5%) de um relâmpago solo-nuvem. Medidas feitas durante a época de inverno no Japão têm registrado algumas tempestades com um percentual de quase 20% de relâmpagos bipolares. As causas desses altos valores ainda não são conhecidas.