La base estructural de las torres de protección contra rayos de acero en ángulo reside en la selección de materiales y la forma estructural. El acero en ángulo, como componente principal, normalmente se fabrica mediante procesos de laminación en caliente, con una sección transversal- en forma de L-. Esta geometría le confiere una alta resistencia a la flexión y rigidez a la torsión. Mecánicamente, el diseño de patas iguales o desiguales del acero en ángulo puede optimizar las cargas en diferentes direcciones. Por ejemplo, usar acero con ángulos de patas iguales- en las cuatro esquinas de la torre ayuda a distribuir uniformemente las cargas de viento, mientras que usar acero con ángulos de patas desiguales- en áreas de concentración de tensión localizada puede mejorar la estabilidad en direcciones específicas. En términos de propiedades físicas del material, los aceros comunes como el Q235 o el Q345 poseen suficiente conductividad y resistencia mecánica. Su límite elástico y su módulo de elasticidad determinan directamente el límite de deformación de la torre bajo turbulencias atmosféricas o rayos.
El mecanismo de guía de la energía del rayo de esta estructura depende de sus características de conexión eléctrica. Los componentes angulares de acero se fijan entre sí con pernos o se sueldan para formar un camino conductor continuo, y toda la torre constituye un sistema pararrayos. Cuando la intensidad del campo eléctrico entre la nube de tormenta y el suelo alcanza un valor crítico, la parte superior de la torre genera preferentemente un líder ascendente debido al efecto de punta, que forma un canal de descarga después de contactar con el líder descendente. Cuando la corriente pasa a través de la torre, su distribución se ve afectada por el efecto piel. La corriente del rayo de alta-fluye principalmente a lo largo de la superficie del acero en ángulo, lo que le da al acero en ángulo una superficie conductora efectiva mayor en comparación con el acero redondo. El sistema de puesta a tierra utiliza una combinación de electrodos de puesta a tierra horizontales radiales y electrodos de puesta a tierra verticales para dispersar la corriente en el suelo profundo. Por lo general, el valor de la resistencia de conexión a tierra debe controlarse por debajo de 10 ohmios para cumplir con las especificaciones de protección contra rayos.