防雷器的工作原理主要包括以下幾種：
過電壓保護原理。當被保護設備在正常工作電壓下運行時，防雷器不會產生作用，對地面來說視為斷路。一旦出現高電壓，且危及被保護設備絕緣時，防雷器立即動作，將高電壓衝擊電流導向大地，從而限制電壓幅值，保護電氣設備絕緣。
泄放功率限制原理。當系統電流超過防雷器的額定電流時，防雷器會自動導通，將過電壓瞬間釋放，以減少系統運行的風險。
非線性電阻作用。金屬氧化物避雷器、碳化矽避雷器等利用其非線性電阻特性，在過電壓下吸收過電壓能量，限制放電電流和續流幅值，從而保護電氣設備。
滅弧技術。管式避雷器利用產氣材料製成的滅弧管內放電間隙，在雷電過電壓下放電，通過高壓氣體滅弧，具有較大的衝擊通流能力。
以上原理共同作用，使得防雷器能夠有效地保護電力設備免受雷擊損害。