La foudre est une décharge électrique aérienne résultant d'un phénomène atmosphérique complexe, elle est accompagnée d'éclairs (manifestation lumineuse) et de tonnerre (manifestation sonore). On distingue deux types d'éclairs, les intra ou inter-nuage dont la décharge se produit à l'intérieur même du nuage ou entre deux nuages et les nuages-sol dont la décharge se produit du nuage vers le sol. Ces derniers sont responsables de nombreux dégâts et pertes causés à l'environnement, aux constructions et aux hommes, c'est ce type d'éclair que Météorage mesure et étudie.

Le nuage orageux est  un cumulo-nimbus. Celui-ci occupe jusqu'à plusieurs dizaines de kilomètres carrés, sa base se situe à environ 2 à 3 kilomètres au dessus du sol et se développe en altitude jusqu'à plus de 10 kilomètres.

L'électrisation du nuage est due à  l'apparition de vents violents ascendants à l'intérieur du nuage qui provoquent la  collision des particules de glace , d'eau surfondue présentes dans le nuage. C'est le frottement entre ces particules qui entraîne l'électrisation du nuage et la séparation des charges. Les particules les plus lourdes (gouttes d'eau) chargées négativement se retrouvent dans le bas du nuage, alors que les particules les plus légères (cristaux de glace) chargées positivement sont situées dans le haut du nuage. Parfois un îlot de charges positives est enserré dans la masse négative.

Sous l'influence des charges négatives se trouvant dans le bas du nuage, le champ électrique atmosphérique au sol habituellement de l'ordre de 100 volt/mètre s'inverse et atteint des valeurs de l'ordre de -15 à -20 kV/m : La différence de potentiel entre le nuage et le sol est telle que la décharge est imminente.

Dans la majorité des cas le coup de foudre est descendant, le phénomène de la décharge est initié par une succession de pré décharges partant du nuage vers le sol et progressant par bonds (traceur par bonds). Dès que la pointe du traceur s'approche du sol, des pré-décharges ascendantes se forment et rejoignent le traceur descendant. Il s'établit alors un pont conducteur entre le nuage et le sol (canal ionisé) qui va permettre le passage d'un courant de forte intensité. Ce courant est constitué par les charges superficielles du sol qui en remontant le canal ionisé neutralise les charges provenant du nuage : c'est l'arc en retour.Cette première décharge laisse une trace conductrice qui relie le nuage au sol. Quelques instants plus tard (de 10 à 70 ms) de nouveaux précurseurs descendants et arcs en retour vont emprunter cette trace en progressant beaucoup plus rapidement. On compte en moyenne 4 aller-retours sur cette même trace. L'oeil humain, du fait de la persistance rétinienne, ne perçoit qu'un seul éclair.

On observe une minorité de cas de coups de foudre ascendants, dans ce cas le traceur se développe à partir d'une proéminence importante au sol. On observe le phénomène en montagne ou sur des grands immeubles.

Outre le coup de foudre descendant et ascendant, une autre classification intervient en fonction de la polarité de l'impact de foudre. Il existe en effet des coups de foudre négatifs c'est à dire issue d'une charge négative provenant du nuage et les coups de foudre positifs issues d'une charge positive.