當雷電云層形成時，云層與地面之間產(chǎn)生一個電場，此電場強度可達到10kV/m甚至更高。從而使地面凸起部分或金屬部件上開始出現(xiàn)電暈放電。當雷電云層內(nèi)部形成一個下行先導時，閃電電擊便開始了。下行先導電荷以階梯形式向地面移動。當下行先導接近地面時，會從地面較突出的部分發(fā)出向上的迎面先導。當迎面先導與下行先導相遇時，就產(chǎn)生了強烈的“中和”過程，出現(xiàn)極大的電流（數(shù)十到數(shù)百千安），這就是雷電的主放電階段，伴隨著出現(xiàn)雷鳴和閃光。地面上的其它建筑物可能會生成好幾個迎面先導。與下行先導會合的個迎面先導決定了閃電雷擊的地點。提前放電避雷針的工作原理就是產(chǎn)生一個比普通避雷針更快的迎面先導。在自然的迎面先導形成前，提前放電避雷針會率先產(chǎn)生一個先導，迅速地向雷電方向傳播直至捕獲雷電，并將其導入大地。實驗室中證實：比普通針更早產(chǎn)生迎面先導的這個啟動搶先時間稱為△T，賦予了提前放電避雷針更加有效的防雷保護功能。