當(dāng)雷電云層形成時(shí)，云層與地面之間產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，此電場(chǎng)強(qiáng)度可達(dá)到10kV/m甚至更高。從而使地面凸起部分或金屬部件上開(kāi)始出現(xiàn)電暈放電。當(dāng)雷電云層內(nèi)部形成一個(gè)下行先導(dǎo)時(shí)，閃電電擊便開(kāi)始了。下行先導(dǎo)電荷以階梯形式向地面移動(dòng)。當(dāng)下行先導(dǎo)接近地面時(shí)，會(huì)從地面較突出的部分發(fā)出向上的迎面先導(dǎo)。當(dāng)迎面先導(dǎo)與下行先導(dǎo)相遇時(shí)，就產(chǎn)生了強(qiáng)烈的“中和”過(guò)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(huì)生成好幾個(gè)迎面先導(dǎo)。與下行先導(dǎo)會(huì)合的個(gè)迎面先導(dǎo)決定了閃電雷擊的地點(diǎn)。提前放電避雷針的工作原理就是產(chǎn)生一個(gè)比普通避雷針更快的迎面先導(dǎo)。在自然的迎面先導(dǎo)形成前，提前放電避雷針會(huì)率先產(chǎn)生一個(gè)先導(dǎo)，迅速地向雷電方向傳播直至捕獲雷電，并將其導(dǎo)入大地。實(shí)驗(yàn)室中證實(shí)：比普通針更早產(chǎn)生迎面先導(dǎo)的這個(gè)啟動(dòng)搶先時(shí)間稱(chēng)為△T，賦予了提前放電避雷針更加有效的防雷保護(hù)功能。