Een bolbliksem is een helder oplichtend bolvormig object met een diameter van maximaal 40 centimeter, dat soms waargenomen wordt in de buurt van een blikseminslag en dan secondenlang zichtbaar is.
Het is een atmosferisch verschijnsel waar lange tijd geen afdoende verklaring voor was.
Een bolbliksem doet zich meestal voor bij zwaar onweer maar er zijn ook gevallen bekend waarin een bolbliksem optrad tijdens helder weer.

Waarnemers vertellen dat ze bolbliksems zagen ontstaan na een inslag op de grond, maar ook dat ze deze uit de wolken zagen komen.
In andere situaties ontstonden ze binnen in huis of kwamen ze via een gesloten raam het huis in.
Bekend zijn ook de verhalen dat bolbliksems door dunne niet-metalen wanden heen gingen of via schoorstenen de huiskamer inkwamen.

Wetenschappers hebben lang ontkend dat het verschijnsel bestond.
Tegenwoordig zijn ze overtuigd dat het er is.
Maar wat en hoe het wordt veroorzaakt blijft onduidelijk.
Diverse theorieën zijn beschreven.
Het bewijs is tot nu toe niet geleverd.

Sommige deskundigen denken dat het gewoon een blikseminslag is, waarvan het beeld secondenlang op het netvlies blijft staan.
Aannemelijk is dat het om een bijverschijnsel van een inslag gaat.
Er zijn ook mensen die beweren dat ze het door het glas via een spiegel hebben waargenomen, zodat het niet direct op het netvlies geschreven kan worden.

Een recente verklaring van onderzoekers uit Nieuw-Zeeland gaat ook uit van een blikseminslag.
Als de hoeveelheid koolstof in de grond bij het inslagpunt 1 à 2 keer groter is dan de hoeveelheid siliciumoxide, ontstaat bij een temperatuur boven 3000 graden silicium of verbindingen daarvan.
Heel kleine deeltjes hiervan vormen fijne dradennetwerken in de vorm van pluizige bollen.
De energie die de bol doet gloeien is het gevolg van oxidatie.
Bijna alle aspecten van bolbliksems kunnen hieruit verklaard worden: deze kan zowel als een nachtkaars uitgaan als eindigen in een explosie.

Een andere verklaring is het aansteken van sporen van aardgas of moerasgas door een zware bliksemontlading.
Het is bekend dat een arm gasmengsel (slechts enkele procenten brandbaar gas in een mengsel met omgevingslucht) niet tot ontbranding kan komen, tenzij men het aansteekt met een zware boogontlading van tientallen tot meer dan honderd kiloampère.
De theorie is dan dat in een weiland moerasgas is ontstaan of dat in een straat rioolgas is ontsnapt dat bij een hele zware bliksemontlading ontsteekt.
Deze theorie verklaart waarom bolbliksem praktisch altijd samengaat met zwaar onweer.
Bovendien hebben proeven met arme gasmengsels en zware ontstekingsstromen verschijnselen laten zien die eruit zagen als bolbliksem.

De meeste waarnemingen zeggen iets over de afmeting, de baan en de kracht van de bolbliksem.
De grootte is vrij gering, ongeveer vergelijkbaar met de omvang van een tennisbal en slechts zelden zo groot als een voetbal.
Er zijn, onder andere door verkeersvliegers, bolbliksems gesignaleerd van dertig meter diameter.
Vaak wordt het verschijnsel waargenomen langs bovengrondse hoogspanningskabels of langs een dakgoot.
Soms zweeft de bolbliksem door een straat.
Meestal dooft de bol uit zonder schade aan te richten.
In sommige gevallen is de bolbliksem met een explosie geëindigd en ooit kwam een bolbliksem in een regenton aan zijn einde, waarbij het water in de ton begon te koken.

Bolbliksems kunnen ook binnenshuis doordringen en er zijn meldingen dat de bol via een schoorsteen, deur of raam binnenkwam.
Tot de merkwaardigste verhalen behoort het binnendringen via gesloten ramen, soms met schade, maar soms ook zonder enig spoor na te laten.
Dit laatste sluit aan bij de theorie die veronderstelt dat de bolbliksem een elektronenwolk (plasma) is.
Toch is ook die theorie niet zonder bezwaren, omdat doorgaans aangenomen wordt dat een elektronenwolk niet secondenlang kan blijven bestaan.

Ook zouden bolbliksems in vliegtuigen waargenomen zijn, waarbij ze door de cabine zweven.

De meeste waarnemingen zijn gedaan in enkele seconden en onder gevaarlijke omstandigheden.
Metingen aan natuurlijkvoorkomende bolbliksem bestaan niet.
Dat maakt het moeilijk om verklaringen van dit verschijnsel te bevestigen of te weerleggen.

Hoewel vroege pogingen om bolbliksems op te wekken niet succesvol waren, slaagde onderzoekers in 2005 in het Duitse Max Planck Instituut voor Plasmafysica om bolbliksemvormige objecten te creëren door over een glas water een potentiaalverschil van 5000 volt te zetten, waardoor er voor een korte periode tot maximaal 60 ampère aan stroom door het water loopt.
De watermoleculen vallen door de hitte die dit veroorzaakt uiteen in ionen, die samen een bolvormige plasmawolk vormen.

In 2007 verscheen een artikel in New Scientist magazine waarin Braziliaanse wetenschappers er eveneens in slaagden bolbliksems in het laboratorium te creëren, waarvan video-opnames zijn gemaakt.
Een team onder leiding van Antônio Pavão en Gerson Paiva van de Federale universiteit van Pernambuco in Brazilië gebruikte roosters van silicium die slechts 350 micrometers dik waren en plaatste die tussen twee elektrodes waarna er stroom tot 140 ampère door gestuurd werd.
Door de elektroden iets uit elkaar te plaatsen werd een boogspanning gecreëerd die het silicium deed verdampen.
Hierdoor werden gloeiende delen van silicium gecreëerd die soms gedurende een periode tot 8 seconden bolbliksems ter grootte van een ping-pongbal vormden.
Uit de niet duidelijk gedefinieerde oppervlakten van deze bolbliksems kwamen kleine vlammen die het object naar voren of opzij bewogen.
Daarnaast werden spiraalvormige rooksporen waargenomen die de suggestie wekken dat de bolbliksems zeer snel ronddraaien.
Op basis van de blauw-witte tot oranje witte kleuren wordt geschat dat deze bolbliksems temperaturen van circa 2000 Kelvin hebben.

Een Nederlands bedrijf, genaamd Convectron N.V., heeft in 1985 geprobeerd om synthetische bolbliksems te maken door middel van schakelvonken waarbij stromen van ongeveer 200.000 ampère lopen, en deze te stabiliseren.
Het bedrijf ging uit van de theorie dat de energiebron van een bolbliksem een vorm van kernfusie was.
Hieruit is nooit een serieus resultaat gekomen.