在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，避雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，所以静电感应时，导体总是聚集了多的电荷。这样，避雷针就聚集了大部分电荷。避雷针又与这些带电云层形成了一个器，由于它较尖，即这个的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少。而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体。这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的，避雷针就可以把云层上的电荷导入大地，使其不对高层建筑构成危险，了它的安全。
避雷针设计原理就是人为将雷云中的电荷引发到地面，从而避免雷云中的大规模放电对人身、建筑物以及家电造成伤害与损失。了解到避雷针的发明历史、工作原理以及其防护作用后，我们在生活中要做好必要的预防举措，从而避免雷击损失。
当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。在避雷针的，形成局部电场集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。
