Havadaki azot (N2) ve oksijen (O2) normal şartlarda birbiriyle tepkimeye girmez. Bunun sebebi azot molekülündeki üçlü bağın çok güçlü olmasıdır. Bu bağı koparmak için gereken enerji (aktivasyon enerjisi) oda sıcaklığında karşılanamaz; bu yüzden iki gaz havada yan yana durduğu hâlde tepkime vermez.
Şimşek çaktığında ortaya çıkan binlerce derecelik sıcaklık bu enerjiyi sağlar. Azot ve oksijen tepkimeye girerek azot oksitlerini (NO ve NO2) oluşturur. Bu bileşikler yağmur suyuyla toprağa iner ve bitkiler için doğal bir azot kaynağı olur.