Las lluvias de meteoros son producidas por pequeñas partículas que orbitan alrededor del Sol, en la mayoría de los casos de orígen cometario. Cada vez que pasa por las cercanías del Sol, el cometa progenitor desprende gases y partículas de polvo, originando filamentos de materia muy densos. En el caso de las Leónidas, estas partículas son predominantemente pequeñas (< 1 mm.), y giran alrededor del Sol con un período de 33 años, junto con el cometa progenitor: el cometa Tempel-Tuttle. Cada 33 años, cuando Tempel-Tuttle pasa cerca del Sol, hay una "ventana" de unos cinco años en la cual la Tierra puede encontrar uno o más filamentos de partículas de polvo. Cuando esto ocurre, se produce una tormenta de enormes proporciones (con actividades de hasta miles de meteoros por minuto) que puede durar una hora. El pico principal suele ser de corta duración (15 minutos), mientras que la actividad depende de la edad del filamento y de si la Tierra cruza directamente las regiones centrales más densas o sólo las regiones más externas. Si la Tierra no cruza ningún filamento joven (situación habitual en los períodos inter-tormenta), las partículas más viejas dispersadas a lo largo de la órbita del cometa sólo producen lluvias modestas de menos de 50 meteoros/hora.

Las crónicas antiguas de todo el mundo contienen referencias a tormentas de meteoros de las Léonidas al menos desde el año 899. La primera observación bien documentada de esta tormenta se realizó en 1799, cuando el explorador y naturalista alemán Alexander Von Humboldt observó el fenómeno desde Venezuela. Sin embargo, la tormenta de 1833 tuvo un gran impacto en el público y la comunidad científica, al ser observada en un área más densamente poblada como fue Nueva Inglaterra. Una tormenta menos espectacular sucedió en 1866, pero el fenómeno no tuvo lugar en 1899 y 1933 como se esperaba. En 1966, por el contrario, las Leónidas regresaron con todo su esplendor: en el Observatorio estadounidense de Kitt Peak se registró la mayor tormenta de meteoros conocida hasta la fecha, con una actividad superior a 150.000 meteoros/hora.

Desde que en el siglo XIX se descubriera que las Leónidas producen tormentas periódicas, los astrónomos no han tenido mucho éxito en la predicción de estos fenómenos. Después de las tremendas tormentas en 1833 y 1866, las predicciones para 1899 y 1933 fallaron. En 1966 las predicciones indicaban una posible tormenta, pero nadie preparó a los observadores para lo que sería la mayor tormenta de la historia. A comienzos de los años 80, las investigaciones de la órbita del cometa generador de las Leónidas revelaron que ésta se encontraba afectada por la gravedad de Júpiter, lo que explicaba algunos fallos en las predicciones del pasado e indicaba la posibilidad de una nueva tormenta en 1998 y 1999 coincidiendo con el retorno del cometa Tempel-Tuttle, con tasas de hasta 10.000 meteoros/hora. Sin embargo, las Leónidas de 1998 volvieron a sorprender a todo el mundo. En lugar de una tormenta de meteoros, los observadores se encontraron con una espectacular lluvia de bólidos (meteoros muy brillantes) de unos 250 meteoros/hora que, además, se produjo 16 horas antes de lo previsto.