从1886年最早发现红色精灵到以后的100年间没有任何的文字图像资料证明这种壮观的大气闪光现象形成的原因，直到1989年7月时任明尼苏达综合大学的物理学教授JohnR.才记录了红色精灵的影象，从此揭开了蒙在红色精灵脸上100多年的神秘面纱。

红色精灵和蓝色喷流是一种伴随雷暴发生时的一种特殊的大气放电现象，通常发生在雷雨云层顶离地面约三十到九十公里的高空。红色精灵上半部是红色，底部则渐渐转变为蓝色，宽度约在五到十公里内，可持续约数毫秒到一百毫秒的时间。由于这些发光体的颜色是红色，且在空中出现的时间不到三十分之一秒，有如鬼魅一般难以捉摸，所以科学家称它们为“红色精灵”。

蓝色喷流是美国阿拉斯加大学教授WESCOTT等人，一九九四年夏天用飞机进行红色精灵观测时意外发现的，形状很像是从喷嘴高速射出的喷流，所以被命名为蓝色喷流。除了它的颜色是蓝色之外，蓝色喷流持续发光平均时间约零点三秒，比红色精灵要长约二十倍，另外蓝色喷流可以很明显看出发光的喷流从云层中间向高空喷出，与红色精灵是在高空发光，没有喷射现象完全不同红色精灵中还有一种特殊的类型就是淘气精灵[有译文翻译为顽皮精灵或矮子]就如同红色精灵一样，是一种由闪电所引发的高空发光的现象，它具有火红色、向外扩张的圈圈环形。其成因是云对地闪电所发出的电磁脉冲，传递到电离层的底部后，加热该处的分子并使它们发出红色辉光。更精确地说，这种强烈的电磁脉冲是以云对地闪电为中心，以光速传递的电波。当这个电磁脉冲向上传递的部分(圆壳部分)传到约为75至100公里的高度时，电磁波的电场加速电子，这些被加速后的电子会撞击空气分子并将其提升至可以发光的激发状态。因而产生了以球壳和临界层之交点为轴心，向外扩张的圈圈状光环。