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Wie man mit Hochgeschwindigkeitskameras feststellen konnte, beruht ein Blitz nicht auf einer einmaligen Entladung, sondern er ergibt sich aus einem mehrstufigen Prozess.
Die erste sichtbare Phase ist der sogenannte Stufenleitblitz (man vermutet sogar, dass bereits vorher ein unsichtbarer \"Pilotblitz\" Bahn geschaffen hat). Der Stufenleitblitz ist ein einige Zentimeter dicker geladener Strahl, der sich schrittweise eine Bahn zum Boden schafft, mit einer durchschnittlichen Schrittlänge von 50 m. Danach stoppt die Entladung für eine Zeitdauer von etwa 50 Mikrosekunden; dabei sammeln sich die Elektronen wiederum an der Spitze und die Entladung geht (50 m lang) weiter.
Die durchschnittliche Geschwindigkeit des Stufenleitblitzes beträgt etwa 1,5·105 m/s. Ein Kennzeichen des Stufenblitzes sind Verzweigungen, die auf die ungleichmäßige (elektrische) Umgebung zurückzuführen sind.
Ist der Stufenleitblitz etwa 50 m vom Boden entfernt, wandert ein Blitzstrahl, der von
einem hervorstehenden Punkt auf der Erdoberfläche ausgeht, der Spitze des
Stufenleitblitzes entgegen.
Hierauf erfolgt die Haupt oder Rückentladung, die sich mit einer Geschwindigkeit von
5·107 m/s (ein Sechstel der Lichtgeschwindigkeit!) aufwärts bewegt. Dabei bewegt sich
die Stelle des Ladungsausgleichs mit dieser Geschwindigkeit nach oben; die negativen
Ladungen bewegen sich bei dem Ladungsausgleich um ein kleines Stück nach unten.
Diese Rückentladung liefert die größte Energie und bewirkt auch den Donner.
Nach etwa 3 - 100 ms erfolgt ein sogenannter Pfeilleitblitz von oben nach unten auf dem Weg der Rückentladung (ohne Verzweigung), worauf eine zweite Rückentladung folgt. Diese Abfolge von Pfeilleitblitz und Rückentladung wiederholt sich im Durchschnitt drei bis viermal. Bei jeder Rückentladung werden höhere oder weiter entfernte Ladungsgebiete der Wolken angezapft. Dies kann man sogar mit freiem Auge als Flimmern in der Wolke ersehen.
Aus dem unteren Bereich der Gewitterwolke schiebt sich elektrische Ladung wie ein
Schlauch ruckweise in Richtung Erde vor. Wenn sich dieser negativ geladene Leitblitz der
Erde nähert, werden Elektronen in der Erdoberfläche abgestoßen und zur Seite gedrängt.
Die Erde ist an dieser Stelle positiv geladen.
Nun erfolgt der Ladungsausgleich. Von Spitzen oder Kanten geht ein Gegenblitz aus und trifft mit dem Leitblitz zusammen. Der Leitblitz \"frisst\" sich in den Gegenblitz hinein - und der eigentliche Hauptblitz entsteht.
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