避雷針具有一定的保護(hù)作用。保護(hù)范圍的計(jì)算方法是由運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室模型試驗(yàn)結(jié)果確定的。工程設(shè)計(jì)中常用的方法是認(rèn)為保護(hù)半徑是避雷針高度的函數(shù)。據(jù)中國(guó)的規(guī)范規(guī)定，單支避雷針的保護(hù)范圍是一個(gè)錐體(見(jiàn)圖)。所謂滾球法，是假設(shè)以一定半徑（根據(jù)建筑物防護(hù)等級(jí)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(dòng)，當(dāng)球體只觸及接閃器和地面，而不觸及需要保護(hù)的部位時(shí)，該部位就得到接閃器的保護(hù)。高度為h的避雷針，其在地面上的保護(hù)半徑r=1.5h;在被保護(hù)物高度hx的水平面上，其保護(hù)半徑rx為當(dāng)hx≥時(shí)，rx=(h-hx)P=h0P當(dāng)hx< 時(shí)，　rx=(1.5h-2hx)P當(dāng)h≤30m時(shí)，P=1當(dāng)30≤h≤120m時(shí)，60年代以來(lái)，又提出了計(jì)算避雷針保護(hù)范圍的擊距法，認(rèn)為保護(hù)范圍還受雷電流大小的影響。但迄今為止，還沒(méi)有一種為各國(guó)科學(xué)家和工程師公認(rèn)的、計(jì)算保護(hù)范圍的完善方法。

據(jù)《后漢書(shū)》里，一次當(dāng)時(shí)的重要宮殿未央宮和柏梁臺(tái)遭雷電發(fā)生火災(zāi)不久，就有一位名叫勇之的方士向漢武帝建議，在宮殿的屋脊上安裝“鴟魚(yú)”來(lái)防止災(zāi)難。此后兩千年來(lái)，我國(guó)古建筑的屋脊上大多安裝這一類(lèi)金屬瓦飾，有的是龍，有的是飛魚(yú)和雄雞，它們雖然形狀各異，卻都有尖狀物指向天空，盡管沒(méi)有引導(dǎo)線(xiàn)與地面連接，但大雨淋濕的屋檐和墻壁自然起到了連接地面的作用。在避雷針的頂端，形成局部電場(chǎng)集中的空間，以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，引導(dǎo)雷電向避雷針?lè)烹?，再通過(guò)接地引下線(xiàn)和接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物體免遭雷擊。由于這類(lèi)瓦飾高于建筑物之上，即使是猛烈地落雷，也通常只是擊毀瓦飾而保留建筑物主體。

避雷針傳入英國(guó)后，英國(guó)人也曾廣泛采用了富蘭克林的尖頭避雷針。但美國(guó)獨(dú)立爆發(fā)后，富蘭克林的尖頭避雷針在英國(guó)人眼中似乎成了將要誕生的美國(guó)的象征。這樣，帶電云層與避雷針形成通路，而避雷針又是接地的，避雷針就可以把云層上的電荷導(dǎo)入大地，使其不對(duì)高層建筑構(gòu)成危險(xiǎn)，保證了它的安全。據(jù)說(shuō)英國(guó)當(dāng)時(shí)的國(guó)王喬治二世出于反對(duì)美國(guó)革命的盛怒，曾下令把英國(guó)全部后家建筑物上的避雷針的尖頭統(tǒng)統(tǒng)換成圓頭，以示與作為美國(guó)象征的尖頭避雷針勢(shì)不兩立，這真是避雷針應(yīng)用上一件有趣的事情。

在雷雨天氣，高樓上空出現(xiàn)帶電云層時(shí)，避雷針和高樓頂部都被感應(yīng)上大量電荷，由于避雷針針頭是尖的，所以靜電感應(yīng)時(shí)，導(dǎo)體總是聚集了較多的電荷。這樣，避雷針就聚集了大部分電荷。避雷針又與這些帶電云層形成了一個(gè)電容器，由于它較尖，即這個(gè)電容器的兩極板正對(duì)面積很小，電容也就很小，也就是說(shuō)它所能容納的電荷很少。而它又聚集了大部分電荷，所以，當(dāng)云層上電荷較多時(shí)，避雷針與云層之間的空氣就很容易被擊穿，成為導(dǎo)體。避雷針剛剛出現(xiàn)在中國(guó)時(shí)，人們以為它可以避免房屋遭受雷擊，所以稱(chēng)其為避雷針。這樣，帶電云層與避雷針形成通路，而避雷針又是接地的，避雷針就可以把云層上的電荷導(dǎo)入大地，使其不對(duì)高層建筑構(gòu)成危險(xiǎn)，保證了它的安全。