A base estrutural das torres angulares de proteção contra raios em aço reside na seleção do material e na forma estrutural. O aço angular, como componente principal, é normalmente fabricado usando processos de laminação a quente, com uma seção transversal-em forma de L-. Esta geometria confere-lhe elevada resistência à flexão e rigidez torcional. Mecanicamente, o design de perna igual ou desigual da cantoneira de aço pode otimizar cargas em diferentes direções. Por exemplo, usar aço com ângulos de perna iguais nos quatro cantos da torre ajuda a distribuir uniformemente as cargas de vento, enquanto usar aço com ângulos de pernas desiguais em áreas de concentração de tensão localizada pode melhorar a estabilidade em direções específicas. Em termos de propriedades físicas do material, aços comuns como Q235 ou Q345 possuem condutividade e resistência mecânica suficientes. Sua resistência ao escoamento e módulo de elasticidade determinam diretamente o limite de deformação da torre sob turbulência atmosférica ou queda de raios.
O mecanismo de orientação da energia do raio desta estrutura depende das características de sua conexão elétrica. Os componentes angulares de aço são fixados entre si com parafusos ou soldados para formar um caminho condutor contínuo, e toda a torre constitui um sistema pára-raios. Quando a intensidade do campo elétrico entre a nuvem de tempestade e o solo atinge um valor crítico, o topo da torre gera preferencialmente um líder ascendente devido ao efeito de ponta, que forma um canal de descarga após entrar em contato com o líder descendente. Quando a corrente passa pela torre, sua distribuição é afetada pelo efeito pelicular. A corrente de raios de alta-frequência flui principalmente ao longo da superfície da cantoneira de aço, o que dá à cantoneira de aço uma área de superfície condutora efetiva maior em comparação com o aço redondo. O sistema de aterramento usa uma combinação de eletrodos de aterramento horizontais radiais e eletrodos de aterramento verticais para dispersar a corrente no solo profundo. O valor da resistência de aterramento geralmente precisa ser controlado abaixo de 10 ohms para atender às especificações de proteção contra raios.