A villámok másodpercenként körülbelül százszor villanhatnak fel a Földön, de ennek ellenére a legtöbb hozzájuk kötődő jelenség még mindig rejtély a tudomány számára.  A tudósok sok furcsa villámot fedeztek fel az évek során, a gömbvillámtól kezdve a medúza alakú fénykitörésekig.  A szokásos villámokkal ellentétben a sötét vagy fekete villámlás láthatatlan az emberi szem számára.  Ezek a láthatatlan energiakitörések a legerősebb villámok a Földön. A sötét villámmal kapcsolatos legújabb kutatások azt sugallják, hogy ha eltalálnak egy repülőt, a rajta utazók káros gamma-sugárzást kaphatnak. Szerencsére nem jelentenek nagy kockázatot a földön tartózkodó emberekre. Egy új kutatás keretében azonban összehasonlították a sötét villámok gyakoriságát a leggyakoribb légitársasági útvonalak térképeivel, majd arra a következtetésre jutottak, hogy a sötét villámlás kockázatos is lehet a repülőgép utasai számára. A repülőgépeket eredendően úgy tervezték, hogy ellenálljanak a villámcsapásoknak. De nem lehet minden ellen védekezni , a gamma-sugárzás pedig pont ebbe a kategóriába tartozik. Ha egy repülőgép elhaladna a fekete villám közelében, utasai egy pillanat alatt 0,3 sievert sugárzást kaphatnak. Ez több mint egy év sugárterhelésnek felel meg. Ez pedig elegendő ahhoz, hogy megnőjjön a rák kialakulásának kockázata. Egyesek szerint a front során fellépő fejfájást is ez okozhatja. Ezenkívül a sötét villámlást kísérő gamma-sugárzás intenzitása miatt az elektronika megsérülhet, vagy akár meg is hibásodhat.

Még most sem tudjuk pontosan, hogyan generálják a zivatarok ezeket a nagy, láthatatlan fekete villámokat. Akkor keletkezhetnek, amikor a felső légkörben a villámlás fékező sugárzása annyi energiát szív el, hogy az elektron a gamma energiasávban fotont szabadít fel. A rendkívül heves viharok a számtalan villámlás mellett sok gamma-sugarakat hozhatnak létre így. Amikor ezek a gamma-sugarak oxigénatomokba ütköznek, elektront és pozitront hoznak létre, majd a folyamat újra kezdődik  antianyag jelenlétében. Nem minden villám látható. Néha egy ilyen kisülés csak nagyon kemény sugárzás váratlan impulzusaként nyilvánulhat meg. Ezeket az energiakitöréseket földi gammasugár-kitöréseknek nevezik, amelyek általában az űrben találhatóak és a csillagok összeomlását kísérik. A villámcsapás okozta felvillanások milliószor energikusabbak, mint a villámlásból származóak. A közelmúltban a kutatók felvetették, hogy ezeket az energiakitöréseket a fekete villám okozza, amely egy ritka típusú láthatatlan kisülés. Ez valószínűleg ezerszer ritkábban fordul elő, mint a normál villám, de nem tudhatjuk biztosan. Ritka alkalmakkor előfordulhat, hogy emberek százai anélkül, hogy tudnának róla, egyszerre kapnak jelentős dózisú sugárzást a sötét villámlásból. 

A fekete villámok megfigyelése jóval azelőtt megkezdődött, hogy tudományosan leírták és tanulmányozták volna. A XIX. században sokan szokatlan jelenségekről számoltak be az égbolton, amelyeket sötét gömböknek vagy villámoszlopoknak neveztek és nem világítják meg a környező területet. A ma sötét villámnak nevezett jelenség első tudományos leírása a Tudomány című amerikai folyóiratban jelent meg 1991-ben. Ebben a cikkben a szerzők nagy energiájú légköri fáklyának nevezik a jelenséget. Történt már olyan eset, amikor egy hegymászó véletlenül fekete villámmal találkozott, az pedig természetesen felrobbant. Sajnos a sportoló megsérült, sürgősen kórházba szállították, ahol le kellett vágni a lábát. 

Az elves megnevezés egy mozaikszó. A villámok ezen ritka típusa pontosan lefordítva elektromágneses pulzációiból adódó nagyon alacsony frekvenciájú zavarokkal járó fénykibocsátást jelent. Ezek az elektromos fény halvány vöröses fényudvarjai, amelyek gyorsan szét szóródnak vízszintes síkban a légkör legszélén. Amikor egy ilyen, felfelé terjedő energiaáramlás eléri az ionoszféra alsó rétegeit, akkor a légköri gázok izzást okoznak és csupán ezredmásodpercig tartanak. Először 1990-ben figyelték meg Francia Guyana partjainál egy űrsiklóból.