作为一部刘慈欣的科幻小说，《球状闪电》本就应当聚焦于“球状闪电”，这也算是刘慈欣的一大特色；可本书暗含了一条隐秘的感情线，这条感情线的“轴”也就是女主角林云。
泰山之巅是他们初遇的地方，那时漫天雷鸣闪电，“我”也是雷电方面的研究生，自然陶醉在雷暴的震撼中。而林云的出现，使“我”认为这是一幅难忘的画面。她轻轻说出口的话语有着奇迹般的穿透力，在雷鸣中十分清晰。这无疑是一个很特殊的印象，前文中“班花”戴琳的搭讪都爱搭不理的“我”，显然对林云有着好感。
之前几乎从未与异性独处的“我”，却与林云在高档餐厅幽会。当然林云抱有拉拢一个合作对象的想法，可“我”的注意力不断游离，一会儿注意到清新微苦的香水，一会儿注意到胸前的别针，而这份“走神”也被林云发现，顺水推船地作出解释以避免尴尬。半夜凌晨，烛光忽微，美丽的少校弹奏着熟悉的曲子，若非暗生情愫，缘何营造如此浪漫而又暧昧的氛围？
随即“我”见到了江星辰，虽未明说但敏感的“我”一下子确认了他们的关系。一见面“我”就把自己与他作比较，又为开口时直白粗鲁的言论感到懊悔，这是否有“情敌相见分外眼红”的意味？而见过江星辰后，“我”没有想象中那么沮丧，反而像是卸下某种重负，并承认与林云的心灵间隔着某样东西。这样的表达就很耐人寻味，普通的朋友、同事间来往，是不会激起一个人的自卑感的，而“我”的自卑感却被极力放大，很难不说是刻意而为之。至于“林云在我心中形成一个美丽的小世界”这种直抒胸臆的表达，更加坐实了前文的猜想，而“我”小心地避免陷入其中这一点又更增加了真实感，有道德的人会尽力避免破坏他人感情。
其后他们有了一段较长时间的分别，重逢时“我”感到她变得憔悴，这才让“我”意识到她在“我”心中的小世界中以原样生活着，一经对比才感到她近期生活的劳累。这何尝不是一种相思的体现呢？如若“我”并非时常回忆起她，那她在我脑海中的印象便会逐渐模糊；而唯有时常忆起才能强化这一部分记忆。时常地忆起许久未见的人，这便是相思吧。
丁仪的出现对林云产生了重大的影响，她对他的态度快速地由怀疑转化为崇敬。而当丁仪的研究使整个项目向前大幅度发展时，“林云无言地看丁仪，我从未见过她用那种眼光看过任何人”，甚至还加了一句“我甚至相信包括江星辰”。这可能算是这条感情线上另一个枝杈的开端，把一位同事与男友以这种角度作比较，应当是朦胧的暗示。而当在草原上散步时，“他们挨的很近，谈的也很亲密”，目睹此刻的“我”给出的评价是他轻易地击败了充满男性魅力的航母舰长，也补充了句“还有我”。这种难言的苦涩跃然纸上，难以言说的情感当包含爱而不得的无奈吧。
其后二人一直共事，在研究项目接近结束时，同时也是战争持续期间，丁仪发出与她共同进行非军事研究的邀请。一个玩世不恭的天才物理学家，竟会认真思考他人的人生轨迹，多少有点不同寻常。而她对此作出的回应是：她不知道能否全身心地投入军队外的事务。犹豫后，她又补充了一句“和别的什么人”。这个“别的人”指的就是丁仪，所以可看作是委婉的拒绝，拒绝的不仅是此份建议，还有不必要的关心。之后有一次谈及实验造成的后果，情绪激动的丁仪说出“除了实验的结论什么都不在乎”这样的话语，面对林云“你真的谁都不在乎”的诘问，他选择退让，只承认不在乎实验的后果。而这份退让，几乎是明摆着丁仪在乎林云这一事实。
之后，那场灾难性的实验进行了，是林云劫持了设施后擅自进行的。这场实验使中国三分之一的国土退回农业时代，结束了战争，也导致了她世俗意义上的死亡。“我”、林云、丁仪，都在默默喜欢着所心仪的对象。这份喜欢不一定是爱恋，但一定是包含了仰慕、崇敬等多种复杂的情感，也同样包含了克制自己这一主观想法。于是此三人宛若做三体运动的三颗恒星，彼此影响、彼此制约，但不可融合、不可到达对方所处之地。这便是《球状闪电》中虚无缥渺的感情线，以未开始的爱恋为基础，以林云的量子化为余音，增加科幻文学中本就淡薄的人情味，激发读者连绵不断的想象。