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。
建筑物如果安裝了接閃器但是沒有接地或者接地效果不好的話，在接閃時反倒會對建筑物或其中的人員造成更大的損害，相比沒有安裝接閃器的建筑物反倒更加不。2007年發(fā)生在重慶開縣的雷擊事故，就是因為該教室屋頂是由鋼筋水泥板構成，其中的鋼筋沒有良好接地，在打雷時發(fā)生接閃，無處泄放，從而通過教室的屋頂和墻壁對室內(nèi)人員進行放電，造成教室里的小學生七人死亡數(shù)十人受傷的慘烈事故。
需要注意的是，市場上有各種各樣所謂知名品牌的避雷針，大都以‘預放電’或者‘提前放電’作為其賣點，大都是從國外進口來的所謂‘特殊避雷針’，其所宣稱的保護范圍遠遠超過按照滾球法的原理所計算的保護范圍，其價格非常昂貴，動輒幾萬元一根。這些避雷針的所謂科學原理，在中國大陸到目前為止尚未得到認可，其防雷效果也沒有得到實踐的認可。在建筑物上即使安裝了這樣的避雷針，在防雷驗收時，還是要按照傳統(tǒng)的滾球法的原理進行計算，花高價購買了這樣的避雷針的客戶，要提防這方面的風險。
預放電型避雷針利用了雷云產(chǎn)生的空間電場強度，預先使周圍的空氣電離，空氣離子在空間電場的作用下加速接近雷云，從而使迎面先導大大提前與雷云的下行先導相遇，使得引雷的可靠性和半徑提高大大保護，增強了保護性能。
