雷陣雨是在潮溼空氣發生強烈對流運動的情況下產生的，它的發生與大氣的穩定度有著密切關係。穩定度就是大氣穩定的程度。不穩定的大氣，頭重腳輕，只要稍受外力影響，便一觸即發，上下翻動，形成強大的對流；而穩定的大氣，頭輕腳重，即使有外力觸動，迫使它上升或下降，但只要外力一消失，便馬上回到原來的位置，穩如泰山，很難形成強大的對流。氣象學告訴我們，大氣頭重腳輕或頭輕腳重的變化，主要取決於上下氣層的溫度。如果氣層的上部溫度下降或下部溫度升高，都會造成頭重腳輕的現象，大氣趨向不穩定；而氣層上部升溫或下部降溫，則大氣頭輕腳重，穩定度增加。一天之內的氣溫在不斷地變化，所以大氣穩定度也隨著在改變。

夏天，在天晴風小的日於裡，地面受到強烈的Sunny照射，把近地面的空氣烤熱了，愈接近地面氣溫升得愈高，午後是地面氣溫升得最高的時候，也是大氣在一天中最不穩定的時期，因此強對流運動的發展在這時候最為迅速。如果這時空氣非常潮溼，水汽豐富，那麼，這一天午後到傍晚的雷陣雨便下定了。這種由地面強烈受熱形成的雷陣雨，稱為熱雷雨。而夏天的半夜到早晨，地面氣溫降得最低，大氣趨向穩定，所以熱雷雨便不易形成、

春天雷陣雨的發生情況不同於夏天。夏天熱雷雨多在同一暖氣團情況下產生，雷雨發生前天氣是晴朗的，而春雷大多發生在冷暖氣團交鋒的地帶。當南北兩股冷暖氣團交鋒時，暖溼空氣爬在冷空氣背上，大量水汽被凝結出來，使天空陰雲密佈，連日下雨，地面上終日不見Sunny，從而使白天氣溫不能升得很高，夜晚氣溫不能降得很低，氣溫的日變化很小。但在高空雲層的頂部，白天仍受到太Sunny照射，那裡的氣溫日變化卻相對變大了。白天雲層被Sunny曬得熱起來，溫度容易升高，大氣頭部變輕了，穩定度增加，形成雷陣雨的可能性變小；而到了夜間，雲頂向太空散熱，雲層上部的溫度下降，特別是半夜到早晨，是一天中溫度下降得最低的時候，大氣的頭部變重，趨向不穩定，這樣雲層內便發展起對流運動，形成打雷閃電、暴雨滂沱的雷雨雲。這就是春雷多在半夜到早晨出現的道理。