Về mặt vật lý, lửa Thánh Elmo là một rực rỡ màu xanh hoặc tím ánh sáng, xuất hiện như lửa trong một số trường hợp, cấu trúc mạnh chỉ như thu lôi, cột buồm, chóp và ống khói, và cánh máy bay. Lửa Thánh Elmo cũng có thể xuất hiện trên lá, cỏ, và ngay cả ở phần đỉnh của sừng gia súc.[4] Thường kèm theo ánh sáng là một âm thanh ù. Nó đôi khi bị nhầm lẫn với sét hòn.

Năm 1751, Benjamin Franklin đưa ra giả thuyết rằng một thu lôi sắt sẽ sáng lên ở đầu trong một cơn bão sét, tương tự như lửa của Thánh Elmo.[5][6]