对飞机静电的研究起始于20世纪20年代，其初衷是为保证飞行安全。飞机在飞行中产生的静电放电，会干扰飞机通信和导航系统并可能使飞机燃油箱起火爆炸酿成灾难。因此人们一直在寻找静电产生的原因和消除飞机静电的方法。大量的研究表明，现有的科学技术还不可能完全消除飞机的静电，飞机所带静电大到足以在数千米的范围内可测。静电的产生是由很多因素共同作用的结果，以下分析主要起电因素。
（1）摩擦起电。这是指飞机以很高的速度在空中飞行时，飞机的金属蒙皮不断遭到云滴、尘埃、冰晶、沙粒等空间粒子的撞击，这些中性粒子与飞机相互作用时积累了某种极性的电荷，在飞机上就留下了等量相反极性的电荷。这种充电不仅发生在飞机的金属蒙皮、座舱盖、天线罩等机身外部，同样也发生在内部燃油系统之中，当燃油注入油箱时，会将泵或过滤器中产生的电荷带入油箱，飞机飞行时油箱中的油在箱内晃动也可使油箱带电。上述各种起电统称摩擦起电。直升机的起电主要是在其旋翼上。直升机的旋翼以很高速度旋转，且面积很大，空间粒子与它撞击而引起静电。尤其是当直升机飞得很低或旋停时，直升机旋翼产生的下冲气流使地面的尘埃飞扬起来，大量的砂粒与旋翼撞击产生静电，摩擦起电是螺旋桨飞机起电的主要原因。
（2）飞机起电的另一原因是飞机引擎燃烧产生等离子气体起电。燃烧产生的电子以比正电荷快得多的弥散速度进入燃烧室的金属缸体中，而正电荷被高温高速的喷气带到大气中。观测表明这是飞机起电的主要作用因素，所以飞机的电荷中心位于飞机后部。
（3）感应起电是飞机起电的另一原因。当飞机接近带电云团建立的电场作用范围时，机身靠近云团的一端感应出与云团带电相反的电荷，而在机身另一端感应出等量异号电荷。在飞机的某些尖端部位和放电器上，感应电荷超出放电阈值时，电荷随放电火花进入大气中，而在飞机上留下过剩的相反电荷。
（4）捕获大气带电粒子的电荷也是飞机起电的可能原因。大气中始终存在着各种带电离子和带电气溶胶粒子，统称为大气体电荷。当飞机飞行时，在空中与这些带电离子碰撞，离子把电荷全部传给飞机。如果飞机迎头面积为s（m2），飞行速度为v（m/s），大气每立方米所含带电粒子的电量为q，假设飞机表面与这些带电粒子碰撞时，粒子把全部电荷都传给飞机，则飞机的起电电流I和电流密度J可表示为：
以典型情况为例，积云和浓积云的最大电量密度为q＝3×10-9c/m3，飞机飞行速度为v＝200m/s，实测表明电流密度J最大可达10-4A/m2，其在飞机表面俘获大气内的粒子而带的电荷在飞机的全部起电电流中占的比重约为1%。
（5）飞机起电的另一种原因是Lenard效应及其类似的起电现象。1892年Lenard从瀑布带电现象中发现，当水滴破碎时，生成的较小水滴带负电，较大的带正电。这是因为水滴表面上的偶电层外表面是负电层。破碎时，较小的水滴带走比例较多的外表面。如果水滴的破碎过程是在外电场作用下进行的，则小水滴带电量和极性，都随外场不同而变化，带电量与撞击能和外场强之积有关。其他降水粒子有类似的现象。水滴破碎的起电往往称为水雾起电。当飞机与水滴撞击或直升机的螺旋桨在雨雾中转动时，水雾起电效应使飞机产生很大的起电电流。1967年在新加坡用直升机做的起电实验，测得在强度不同的雨中，直升机的起电电流可为正负几微安至±500μA。
（6）飞机飞行中与各种固体颗粒（冰晶、干沙等）或降水粒子撞击时，由各自电势不同而引起电荷转移所形成的接触起电，也是飞机起电的因素之一。沙粒与飞机的铝表面接触时，沙粒带负电，飞机带正电；冰晶与铝表面撞击时，冰晶带正电，飞机带负电；冰晶与座舱盖的有机玻璃接触时，冰晶带负电，有机玻璃带正电。(www.xing528.com)
通过上述起电因素的共同作用，通常喷气飞机带负电，仅在极少数的情况下带正电；直升机一般带正电。飞机在飞行时，存在着这些起电过程，而与此同时，也存在着许多放电过程。例如飞机周围的大气电系使飞机放电，发动机排气的电导和排气粒子使飞机放电，飞机各部位的电晕放电等。
令在t＝0时刻，飞机带电量Q（0）＝0，解出上式方程得：
假定飞机的起电电流为常数I0，飞机的放电电流正比于飞机电位V，即相当于存在一个放电电阻R，放电电流
。做了这样的假设后，即可推导飞机的起电方程。设飞机在t时刻带电量为Q（t），飞机的电容为C，则飞机电位为
，放电电流
。在t时间内，飞机的电荷净增量dQ为：
飞机电位为：
于是，飞机放电电流为：
由式（9-5）可见，飞机受大气充电的同时，也向大气放电，当t→∞时，放电电流等于充电电流I0达到饱和值，这时飞机的电荷达到平衡。
在平衡条件下，充电电流I0一般为十几或几十微安，有时可达几百微安，且起电电流与天气条件关系很大。如B-17飞机起电电流在小雪中为100μA，中雪中为150μA，大雪中为400μA。
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