Foi desenvolvido por um cientista conhecido como Benjamin Franklin, que, no ano de 1752, realizou uma experiência muito perigosa fazendo uso de fios de metal para empinar pipas de papel. Com essa experiência, ele pode observar que a carga elétrica dos raios descia pelo dispositivo, provando também que estas serviam como condutores elétricos quando em contato com o solo.
Para que o funcionamento se dê por completo, é preciso que este equipamento seja colocado em locais bem altos, de forma a atrair o raio. Os locais onde normalmente são colocados são topos de edifícios, de antenas de transmissão, entre outros.
Quando acontece uma tempestade, ou há a presença de uma nuvem eletrizada passando em locais próximos ao para-raios, ocorre uma interação entre eles, provocando uma indução eletrostática. As cargas de sinais contrários da nuvem acabam induzidas nas pontas metálicas dos para-raios. Com isso, forma-se um campo elétrico em suas vizinhanças que vai, aos poucos, tornando-se mais intenso. Quando esse campo ultrapassa a rigidez dielétrica do ar, no valor de 3 x 106 V/m, que é o limite, o ar se ioniza e forma um caminho condutor até as nuvens. Começam então as descargas elétricas que serão recebidas pelo para-raios.
O para-raios, por sua vez, conduzirá através dos fios a descarga elétrica até o chão, onde será inofensiva aos aparelhos eletrodomésticos, pessoas e animais.