Entre a nuvemcarregada em sua parte inferior e a terra positivamente carregada na superficie, formam-se gradientes de tensão, que vareiam de 100000 a 1000000 kv, entr 300 e 500 metros de altura. Para que a descarga tnha inicio, nao é necessário que o gradient de tnsão seja superior a rigidez dielétrica de toda a camada de ar entre a nuvem e o solo e sim parte dela: talvez uns 10000 volts por cm sejam suficientes.
O fenômeno tem inicio com a formação de uma descarga piloto da nuvem para a terra, com aspecto de uma arvore invertida. Esta descarga não é continua e sim em etapas de 50 metros com intervalos de aproximadamente 100 microssegundos entre elas e de velocidade dea ordem de 1500 km/s. É de pouca luminosidade. Uma vez atingido o solo, forma-se a descarga principal ou de retoma, da terra para a nuvem, de grande luminosidade, com velocidade de ordem de 30000 km/s. Esta descarga segue o caminho piloto e está associada a correntes elevadas variando de 9000 a 218000 amperes. As duas descargas anteriores seguem-SE UMA terceira, de curta duração e pequena corrente: 100 a 1000 ampéres. Estas três dscargas constituem uma descarga completa há raios de várias descargas completas conhecidos com múltiplos.
O objetivo principal da proteção contra raios é o estabelecimento de meios para a descargas se dirigir no menor percurso possível para aterra, sem passar junto às parte não condutoras (concreto, madeira, alvenaria etc.). É preferível não ter um Pará-Raio do que o Pará- Raio mal instalado. A ação do Pará-Raio é dupla: A utilização do poder das pontas metálicas de escoarem, através do do ar ambiente, as cargas elétricas com as quais estão em comunicação se manifesta freqüentemente por centelhas luminosas. O Pára-Raio descarrega para o solo e neutraliza pouco à pouco, por "influência". a eletricidade da nuvem encontrada acima dele. Possivelmente, não se concretizará a formação do raio; isto constitui o efeito preventivo do Pára-Raio.
A carga da nuvem pode retomar toda sua intensidade, se a tempestade é muito violenta e súbita: aí o Pára-Raio não poderá exercer toda sua tarefa de neutralizaçaão;haverá o raio. É falso crer que a descarga irá necessariamente cair sobre o Pára-Raios situado sobre a nuvem ou em suas proximidades. Ele não atri o raio, mas se esta cair a pouca distancia dele, provavelmente preferirá o seu caminho, já que está colocado no ponto mais alto de um edifício; assim os danos serão reduzidos ao mínimo, às vezes neutralizados ao todo.
Um Pára-raio bem instalado e bem mantido protege praticamente a área do espaço equivalente a um circulo cujo centro a haste do Pára-Raio e cujo diâmetro é igual a quatro vezes a altura da montagem. Praticamente, nos refirimos ao "cone de proteção", cuja base é o circulo referido e a altura é a de montagem do Pára-Raios. A proteção total só será conseguidapela gaiola de faraday, ou seja, o envolvimento de toda estrutura a proteger por uma rede de Pára-Raios dentro do qual o campo é nulo, pois as zonas de proteção se superpõem. Esta instalação, todavia seria muito onerosa.Partes constituintes de uma instalação de um Pára-Raio tipo Franklin
