氧化锌避雷器主要元件氧化锌阀片是以氧化锌为主要成分，并附以多种精选过的、能产生非线性特性的金属氧化物添加剂用高温烧结而成的。它具有相当理想的伏一安特性（相当于稳压二极管的反向特性），其非线性系数为0.025左右。
该避雷器优异的伏一安特性可使氧化锌阀片在正常工作电压下呈高电阻，使流过阀片的电流非常小，且大部分为电容电流，这样小的电流不会烧坏氧化锌阀片，可视为绝缘体，从而实现无间隙。当系统出现超过某一电压动作值的电压时，阀片呈低电阻，使流过阀片的电流急剧增加，并将冲击电流迅速泄人大地，从而保护了与其并联的电力机车电气设备的绝缘。电压恢复到正常工作范围时，电流又非常小，避雷器又呈绝缘状态，因此，该避雷器不存在工频续流，也不影响系统的正常工作。
