Şimşek ya da yıldırım etraflarındaki havayı saniyenin milyonda biri kadar bir vakitde 30.000 dereceye kadar ısıtırlar. Isınan bu hava ansızın genleşir, genişler. Normal atmosfer basıncının nerdeyse 100 misli bir basınçla, ses süratinden çok süratli ses dalgaları yayar. Bu aynen ses süratini geride bıraktığımız uçaklarda bulunduğu gibi kulağımıza bir nevi patlama sesi olarak ulaşır. Buna gök gürlemesi diyoruz.
Şimşek de, yıldırım da tek bir hadise değil bir seri vakanın birleşimidirler. Yıldırımın ilk çakışından ileri yukarıya doğru olan dönüş çakışında, elektrik akımı daha kuvvetli olmasından kulağımıza gelen ikinci ses birincisinden kuvvetlidür.
Yıldırım ya da şimşeğin görülmesi ile gök gürlemesinin duyulması arasında geride bıraktığımız vakit saniye olarak tespit edilir ve üçe bölünürse mesafe kilometre olarak bulunabilir. Çünkü gök gürültüsünün sesi bize ses sürati ile ulaşırken, şimşek ve yıldırımın görüntüsü gözümüze ışık süratiyle ulaşır.
Gök gürlemesi normal şartlarda 24 kilometreden daha çok mesafelerden işitilmez.