云层带电主要是由以下两种起电机制造成的：

1、对流云初始阶段的“离子流”假说大气中总是存在着大量的正离子和负离子，在云中的水滴上，电荷分布是不均匀的：最外边的分子带负电，里层带正电，内层与外层的电位差约高0.25 伏特。为了平衡这个电位差，水滴必须优先吸收大气中的负离子，这样就使水滴逐渐带上了负电荷。当对流发展开始时，较轻的正离子逐渐被上升气流带到云的上部；而带负电的云滴因为比较重，就留在下部，造成了正负电荷的分离。

2、冷云的电荷积累当对流发展到一定阶段，云体伸入0℃层以上的高度后，云中就有了过冷水滴、霰粒和冰晶等。这种由不同相态的水汽凝结物组成且温度低于0℃的云，叫冷云。

在雷雨云的发展过程中，上述各种机制在不同发展阶段会分别起作用。且大量观测事实表明，只有当云顶呈现纤维状丝缕结构时，云才发展成雷雨云。