Вогні святого Ельма являють собою один із видів тривалого іскрового розряду. Вогні святого Ельма можуть з'явитися, коли висока електрична напруга діє на газ. Вогні святого Ельма видно під час грози, коли земля електрично заряджена, і є висока напруга в повітрі між хмарою і землею. Напруга розриває молекули повітря, і газ починає світитися. Потрібно близько 30 000 вольт на сантиметр простору, щоб з'явилися вогні Святого Ельма (хоча гострі точки можуть викликати їх при нижчих рівнях напруги).
Вогонь святого Ельма - це плазма. Звичайний газ складається з молекул. Молекули складаються з атомів, які, у свою чергу, складаються з електронів і протонів. Якщо електричне зусилля, прикладене до кожної частинки газу, перевищує певний рівень напруги, це змушує електрони і протони молекул газу віддалятися одне від одного. Висока напруга перетворює газ на світні суміші окремих пучків протонів і електронів. Ми називаємо цю суміш частинок "плазмою", і вона є провідним середовищем. Вона також флуоресціює. Колір світіння залежить від типу газу. Якби ми жили в атмосфері неонового газу, то вогні святого Ельма були б червоними або помаранчевими, а блискавка була б білою з помаранчевими краями. Наша атмосфера складається з азоту і кисню, і ця суміш світиться синім і фіолетовим. Вогні святого Ельма іноді помилково приймають за кульову блискавку. Кульова блискавка може дрейфувати як мильна бульбашка, а вогні святого Ельма завжди прикріплені до об'єкта. Повітря є добрим електричним ізолятором. Однак, якщо електричне поле на кінці металевого стрижня сильне, молекули повітря в його околицях іонізуються. Оскільки електричне поле посилюється в областях із високою кривизною, розряди посилюються на кінці загострених металевих стрижнів. Ці "коронні розряди" дають слабке світло, видиме в темряві. Вогні святого Ельма є прикладом тривалого коронного розряду. Це не форма блискавки. Світіння вогнів святого Ельма іноді спостерігається в нічний час на вершинах щогл суден. Щогла виглядає так, ніби охоплена вогнем, але не горить. Вогонь Святого Ельма має тенденцію виникати наприкінці грози. Моряки традиційно тлумачать його як добру прикмету.