Як відомо з фізики, електричний струм — це упорядкований, спрямований рух електрично заряджених частинок у речовині чи у вакуумі. Електричний струм зумовлюється протіканням електронів, або іонів. В природі іонізація повітря відбувається при розрядах блискавки. Блискавка - це дуже потужний електричний розряд. Блискавка виникає під час електризації грозових хмар, при якій всередині хмари утворюється потужне електричне поле. Електричне поле хмари має величезну напруженість і під час розряду блискавки виділяється величезна енергія близько мільярда джоулів. Розряд блискавки може виникнути всередині самої грозової хмари, між двома сусідніми хмарами або між хмарою і земною поверхнею. В останньому випадку потужність електричних розрядів між землею і хмарами незрівнянно більша, а сила електричної енергії, що проходить через атмосферу, може створювати струм до
10 000 ампер. Струм в повітрі підтримується завдяки іонізації повітря.
Провідність повітря не іонізованого досить мала, а при іонізації полум’ям і при достатньо високій напрузі виникає провідність повітря.
Дослід, що демонструє провідність іонізованого повітря досить простий. В схемі використано джерело живлення (перетворювач напруги) на 1000 В з високим внутрішнім опором 10 Мом, таким чином струм обмежується до
100 мкА, що є безпечним для людини, тобто дослід цілком безпечний.
