當雷電云層形成時，云層與地面之間產生一個電場，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電暈放電。當雷電云層內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出向上的迎面先導。當迎面先導與下行先導相遇時，就產生了強烈的“中和”過程，出現極大的電流（數十到數百千安），這就是雷電的主放電階段，伴隨著出現雷鳴和閃光。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。
提前放電避雷針的滾球法，是假設以一定半徑（根據建筑物防護等級的不同，100米、60米、45米、30米不等）的球體，沿建筑物的外表面滾動，當球體只觸及接閃器和地面，而不觸及需要保護的部位時，該部位就得到接閃器的保護。通俗地說，這個球體能夠接觸到的地方就是雷能夠打到的地方，球體接觸不到的地方就處于接閃器的保護范圍之內。
當避雷針截受雷擊時，由接閃體接閃，通過雷電波形處理裝置，利用外殼與中心接地桿之間有3mm間隙，構成耦合電容，同時外殼通過一個電感線圈接地（中心接地桿）當下行先導接近接閃器時，由于頻率，電感呈開路狀態，電容對高頻呈現短路特性，因此耦合電容作用下，接閃器表面電場強度迅速增加，直至觸發雪崩過程，從而能在頃刻間將雷電流泄放入地，以至有效的達到防雷害保的目的。
預放電型避雷針在歐洲普遍采用，已經標準化（NFC17-102）。相對于傳統的避雷針來講，該種避雷針不等雷電場強增加到一定的程度就能夠提前放電，保護半徑更大，降低了每次接閃時的雷電流脈沖強度，減少了雷電感應引起的二次效應，更為。
