Молнии Кататумбо были хорошо описаны известными натуралистами Александром фон Гумбольдтом и итальянским географом Агустином Кодасси, который описал их как непрерывную вспышку, вытекающую из окрестностей реки Сулия.
В XX — начале XXI века другие ученые исследовали механизм молний Кататумбо. Мельчор Браво Сентено в 1911 году предположил, что молнии Кататумбо возникает вследствие специфического для данного региона ветрового режима и особенностей рельефа местности.
Венесуэльский ученый русского происхождения Андрей Завротский (организовал три экспедиции в 1966-1970) определил три эпицентра молний Кататумбо: в болоте Национального парка «Хуан Мануэль де Агуас», в Кларас-Агуас-Неграс и в месте к западу от озера. В то время многие считали, что молнии вызваны испарением нефти, но Завротский опроверг эту версию, ведь в двух из трех мест, обозначенных им в качестве эпицентров, нефти нет.
27 сентября 2005 Молнии Кататумбо были объявлены объектом природного наследия штата Сулия. Они были включены также в предварительный Список объектов всемирного наследия ЮНЕСКО.
В январе 2010 года произошло необычное событие — молнии Кататумбо исчезли. Над озером Маракайбо нависла тьма. Но детальные исследования показали, что процесс разряда продолжался, просто молнии была недоступны для наблюдения невооруженным глазом. Скорее всего, причиной остановки послужила необычная засуха в Венесуэле.
Возобновили свою активность молнии Кататумбо через три месяца, в апреле 2010 года. До этого подобное случалось только в 1906 году и лишь на период трех недель. Это произошло после цунами, вызванного катастрофическим землетрясением с магнитудой 8,8.
Молнии наблюдаются в области между 8°30' и 09°45' с.ш. и 71°-73° з.д., в штате Сулия (Венесуэла). В отличие от обычных гроз молнии Кататумбо всегда происходят в одном и том же месте и могут наблюдаться 140-160 ночей в году по 10 часов.
Гроза начинается примерно через час после заката. Она чрезвычайно интенсивна (до 20 тыс. вспышек за одну ночь), и заряды имеют силу свыше 400 тыс. ампер каждый.
Гроза происходит в гигантских грозовых облаках в предгорьях горы. Равнина же Маракайбо в ночное время зачастую свободна от облаков. На озеро выходят лодки, с которых пассажиры могут наслаждаться прекрасным явлением природы.
Благодаря ясному небу, молнии видны издалека еще и в Карибском море — даже с расстояния 500 км. Так возникло второе название этого феномена — Маяк Маракайбо. Вряд ли человек сможет построить маяк ярче этого.
К тому же молнии эти часто оранжевые и красные. Некоторые исследователи, а также журналисты и туроператоры считают, что эти особенности обусловлены уникальной химией местности Кататумбо. На самом деле это обычные молнии, просто ясное небо над озером Маракайбо позволяет видеть очень далеко — гроза происходит за 50-100 км от озера.
Гром на таком расстоянии слышен редко и отдаленно. Грохот грома не проходит эту дистанцию, теряясь на полпути. Указанным расстоянием и частицами пыли и паров в воздухе и обусловлен необыкновенный цвет атмосферного явления.
Из-за того что на столь большом удалении видны лишь электрические разряды между различными частями грозового облака, возникло ошибочное представление, будто молнии Кататумбо, в отличие от обычных молний, не ударяют в землю. Это, конечно же, не соответствует действительности.
Научные исследования молний Кататумбо продолжаются и по сей день, появляются новые объяснения. Но, скорее всего, все было объяснено еще в 1911 году. Ключ к разгадке этого уникального ориентира, скорее всего, лежит во взаимодействии уникальной местной топографии, ветра и тепла.
Высокие горы окружают равнину Маракайбо стрех сторон. Специфический ветер (низкие воздушные потоки) дует с единственного направления, свободного от горной гряды,— с северо-востока. Жаркое тропическое солнце нагревает озеро и болота в течение дня — эти горячие испарения, в свою очередь, увлажняют воздух.
По научным оценкам, молнии Маракайбо производят около 10% тропосферного озона земного шара.
Исчезновение молний Кататумбо в 2010 году вызвало тревогу: неужели климат на планете действительно меняется столь кардинальным образом? Как полагают экологи, причиной этого тревожного сигнала стала человеческая деятельность в регионе — вырубка лесов и развитие сельского хозяйства.