Les intempéries sont causées par un processus appelé convection, qui se produit lorsque l'air chaud est forcé de s'élever pour s'adapter à l'air froid entrant. Parce que l'air froid a une densité plus élevée que l'air chaud, lorsque l'air chaud rencontre un front froid, l'air du front froid entrant déplace l'air chaud en le poussant vers le haut, créant les conditions nécessaires pour un temps violent ou une tempête.
Alors que les cristaux de glace et les gouttelettes d'eau se déplacent de manière chaotique dans un nuage, leur mouvement entraîne une charge positive des atomes situés près du sommet du nuage, tandis que les atomes inférieurs au milieu et au bas du nuage se chargent négativement. Le mouvement entre les charges opposées crée une tension. La tension s'accumule dans le système jusqu'à ce qu'elle atteigne un point suffisamment important pour forcer une décharge, provoquant la foudre et le tonnerre. La foudre est le résultat visuel, et elle libère de grandes quantités de chaleur. La chaleur dégagée se dilate, provoquant le tonnerre. Après la décharge, le processus se répète. La pluie par temps violent résulte de l'élévation de l'air chaud. Au fur et à mesure que l'air chaud monte, il commence à se refroidir et à se condenser. Les gouttelettes d'eau résultant du processus de condensation sont plus denses que l'air ambiant, elles tombent donc au sol sous forme de pluie.
