避雷針的工作原理主要基於尖端放電現象和電荷守恆定律。
在雷雨天氣中，當帶電雲層接近建築物時，避雷針的尖端會因電荷分佈集中而成爲優先聚集電荷的地方。由於避雷針的尖端效應，電荷在避雷針尖端聚集，使得該處的電場強度更高。當雲層中的電荷足夠多時，避雷針尖端與雲層之間的空氣可能被擊穿，形成放電通道，使雲層中的電荷得以釋放。
避雷針通過其接地系統將這些電荷導入大地，從而保護建築物和設備免受雷電侵害。接地系統通常由埋入地下的導體組成，能夠迅速將電荷導入大地，避免雷電電流對建築物內部產生破壞。
此外，避雷針的設計還考慮到其高度和位置，一般應安裝在建築物的最高點，以更好地接收雷雲電荷。同時，接地系統的導電性能也應良好，以確保電荷能夠迅速流入大地。