বজ্রপাতের সময় আলো আঁকাবাঁকা দেখা যাওয়ার মূল কারণ হলো বিদ্যুৎ প্রবাহের জন্য বাতাসে সর্বনিম্ন বাধা বা রোধের পথ (path of least resistance) অনুসরণ করা। আলো সাধারণত সরলরেখায় চললেও বজ্রপাতের আলো যে পথটি ধরে তৈরি হয়, সেই পথটি নিজেই আঁকাবাঁকা হয়ে থাকে।নিচে এর পেছনের মূল বৈজ্ঞানিক কারণগুলো সহজভাবে আলোচনা করা হলো:
১. বাতাসের অসম ঘনত্ব ও উপাদানবায়ুমণ্ডলের বাতাস সব জায়গায় একরকম থাকে না। ঝড়ের সময় বাতাসের বিভিন্ন অংশে তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং ধূলিকণার পরিমাণের মধ্যে ব্যাপক তারতম্য দেখা দেয়। বিদ্যুৎ সবসময় এমন একটি পথ খোঁজে যেখানকার বাতাস সহজে বিদ্যুৎ পরিবাহী হতে পারে। তাই সোজা পথে না গিয়ে যেদিকের বাতাস বেশি আর্দ্র বা আয়নিত, বিদ্যুৎ সেই পথ ধরে এগোয়।
২. ধাপে ধাপে বিদ্যুৎ প্রবাহ (Stepped Leaders)বজ্রপাত আকাশ থেকে এক টানে মাটিতে নেমে আসে না। মেঘে জমে থাকা শক্তিশালী বৈদ্যুতিক চার্জ প্রায় ৫০ মিটারের মতো ছোট ছোট ধাপে নিচের দিকে অগ্রসর হয়। প্রতিটি ধাপ সম্পন্ন করার পর চার্জটি সামান্য সময় থামে এবং পরবর্তী সবচেয়ে সহজ পরিবাহী পথটি কোন দিকে আছে তা নির্ধারণ করে আবার দিক পরিবর্তন করে। এই আয়নিত পথকে 'পাইলট চ্যানেল' বা 'স্টেপড লিডার' বলা হয়। এভাবে বারবার দিক বদলানোর কারণে সামগ্রিক পথটি একটি জিগজ্যাগ (zigzag) বা আঁকাবাঁকা রূপ নেয়।
৩. আলোর প্রতিসরণ (Refraction)বজ্রপাত হওয়ার মুহূর্তে ওই সরু পথের বাতাস প্রচণ্ড উত্তপ্ত হয়ে ওঠে (প্রায় ৩০,০০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস)। এই তীব্র তাপের কারণে চারপাশের বাতাসের ঘনত্বের দ্রুত পরিবর্তন ঘটে। বিদ্যুৎ প্রবাহের ফলে সৃষ্ট তীব্র আলো যখন এই অসম ঘনত্বের বাতাসের মধ্য দিয়ে আমাদের চোখে এসে পৌঁছায়, তখন আলোর প্রতিসরণ ঘটে। অর্থাৎ আলো কিছুটা বেঁকে যায়, যা বজ্রপাতটিকে আরও বেশি আঁকাবাঁকা দেখাতে সাহায্য করে।
৪. আমাদের চোখ ও মস্তিষ্কের দেখার পদ্ধতিবজ্রপাতের পুরো প্রক্রিয়াটি চোখের পলকের চেয়েও দ্রুত গতিতে (সেকেন্ডের ক্ষুদ্র ভগ্নাংশে) ঘটে থাকে। আমাদের চোখ ও মস্তিষ্ক এই অতি দ্রুত ঘটে যাওয়া ধাপে ধাপে তৈরি হওয়া সম্পূর্ণ পথটিকে আলাদা করতে পারে না। ফলে পুরো আঁকাবাঁকা পথটি আমাদের দৃষ্টিতে একসাথে একটি স্থির আলোক রেখা হিসেবে ধরা দেয়।