雷の音は、放電現象である雷による衝撃波であると考えられている。通常、電気を通さない空気に対して、1億ボルトともいわれる高圧の雷が通過する周辺の空気は、瞬時に高温に達する。その結果、空気は急速に膨張が起きて衝撃波を生じる。簡単に考えるなら、雷の通り道で爆発しているようなもので、衝撃波は減衰すると音になって到達するため、雷が発生すると音がするという仕組みだ。
音がゴロゴロと一様ではないのは、雷が枝分かれすることで放電している距離に違いが生じること、音として聞こえるまでに、不安定な大気状態によって歪んだり反射したりと、綺麗な波形で進んでこないことが原因とされている。