当带电的云层离地面较近时，云和地形成一个巨大的电容器，它们之问的大气就是电介质。当电场强度超过空气的介电强度时，就会把空气击穿，云上的电荷会沿着空气被击穿的这一条通路进入地面，我们就看到了从云中窜入地下的闪电。被闪电击中的地方，瞬时能量极大，所以雷电灾害是联合国公布的最严重十大自然灾害之一。

电总是选择电阻最小的通路，避雷针由于上端尖锐，周围空气的电场强度大，容易尖端放电，形成电阻小的通路，云中的电荷就经避雷针入地，建筑物就可避免受到雷击。普通的避雷针的保护范围像一把没有撑足的伞，保护半径只有安装高度的1～1.5倍，因此建筑物很大时，需要装很多支避雷针。

放射性避雷针利用放射性物质使周围的空气大量电离的原理，使更远的云层上的电子也被吸引到这条电阻更小的通路上来，从而达到提高避雷针能效的目的。而且放射性避雷针产生的电离电流比普通避雷针高很多，能及早放电，使保护区内无闪电产生。用在避雷针上的放射源大多是镅-241，它放射α射线，有很强的电离能力，一个α粒子在空气中前进1厘米能产生4万对离子。镅-241的半衰期为432.6年，一次装上后，使用一二百年是没问题的。而且其发射的射线作用距离很短，对建筑物下面的人没有丝毫危害，非常安全。

在雷电最频繁的意大利和西班亚半岛上，许多易受雷电影响的建筑，如无线电发射台、变电站、燃料油或天然气贮存库、军工厂、核工厂都安装了放射性避雷针。对一些有保存价值的古代遗迹，如雅典的卫城、西班牙的参坦达纪念碑，也采用了这种新型的避雷针。我国北京的长城饭店、广州的石油化工厂、南京的栖霞山化工厂、四川的维尼伦厂等也都已采用了放射性避雷针。