今天，稍有常識的人都知道雷電是一種自然現象，但千百年來，我們的祖先都無法對此做出正確解釋。東方人認為雷電是雷公、雷母要懲罰做壞事的惡人；西方人則普遍相信“雷電是上帝發怒”的說法。一些有識之士，試圖解釋雷電的起因，都沒有成功。直到18世紀中期，美國著名的科學家、政治思想家富蘭克林才揭開了這一自然之謎。
1745年冬，電學界傳出一個驚人的消息，德國科學家克萊斯特和荷蘭科學家馬森布羅克幾乎同時發現了電震現象，並製作了萊頓瓶。所謂萊頓瓶就是為電而造的一座“倉庫”，可以把電荷儲存起來。當人接觸到帶電的萊頓瓶時，就會受到強烈的電擊，同時它還會產生出電火花和“劈啪”的爆裂聲，向人們顯示了電的威力。不過，當時科學家們對這種蓄電器的作用和原理還不清楚。盡管如此，萊頓瓶第一次實現了電可以人工控製的理想，人們可以用摩擦出來的電，進行許多電學現象的觀察了。
1746年秋，蘇格蘭一位科學家來到波士頓，當眾作了萊頓瓶蓄電的表演。這次表演在波士頓引起了極大的轟動。40歲的富蘭克林觀看表演後，立刻被它吸引住了。他立即想方設法購買了實驗儀器，來探索其中的奧秘。
經過多次實驗，富蘭克林得出了一些重要結論：電火花並不是由摩擦產生，而是被收集起來的；電是一種在物質中彌漫著、又能為其他物質特別是水和金屬所吸引的基本要素；萊頓瓶外金屬箔上所帶的電荷和裏邊所帶的電荷恰恰相反：一邊是正電荷，一邊是負電荷，它可以用數學上的正負概念來表示和說明。富蘭克林得出的這些結論，是當時最為科學的，他揭開了萊頓瓶的秘密，他把正電與負電用正號（ ）和負號（-）表示，是電學史上的一個創舉。從此，電學開始走向準確的定性方向。
富蘭克林把自己的實驗結果，寫信寄給了倫敦皇家學會，並被編成《富蘭克林在美國費城所作的電學實驗和觀察》一書出版。這本書問世後，立即轟動了歐洲和美洲。緊接著，富蘭克林又對雷電現象產生了強烈的興趣。隨著富蘭克林對雷電的研究越來越深入，他越來越覺得，雷電發生時，它的閃光和聲音，跟萊頓瓶上正負電荷短路時發生的現象十分相似。於是他大膽斷定：雷電是自然界的電，它和萊頓瓶中的電是同樣性質的。接著，富蘭克林又作了進一步的設想：既然萊頓瓶裏的電可以引進引出，那麼自然界的雷電也應該能通過導體引到地下。頓時，他的腦海裏閃現出科學思維的火花：在教堂的頂端裝上一根尖形的金屬棒，再用電線把金屬棒與地麵相連。這樣，就能將空中的電引到地下去，同時確保了教堂的安全。
1752年5月，富蘭克林得到一位法國朋友的幫助，在巴黎豎起了一根12米高的鐵杆進行了實驗。當一片烏雲飛過鐵杆時，用手指接近鐵杆，果然冒出了火花，從而證明了從鐵杆上引下來的雷電，其性質同萊頓瓶中的電是相同的。但是，富蘭克林對這樣的實驗並不滿足。他決定不惜以生命為代價做一次驚人的實驗：把天上的雷電引進萊頓瓶裏去！
1752年7月的一天下午，天氣悶熱，天色昏暗。富蘭克林帶著他的兒子，來到渺無人跡的曠野裏。父子倆準備了一個大風箏，這個風箏是用絲綢做的，風箏的頂端安有一段長長的鐵絲，牽引風箏的是一根麻繩，繩的末端係著一塊綢帶，在綢帶和麻繩之間還掛了一把鑰匙。他們還帶來了一個萊頓瓶。突然間天空烏雲滾滾，狂風陣陣，雷聲隆隆，捕捉天電的好時機到來了。他們立即行動起來，看準風向，風箏被迅速地放入高空。