De structurele basis van stalen bliksembeveiligingstorens ligt in hun materiaalkeuze en structurele vorm. Hoekstaal, als hoofdbestanddeel, wordt doorgaans vervaardigd met behulp van warmwalsprocessen, met een L-vormige dwars- sectie. Deze geometrie geeft het een hoge buigsterkte en torsiestijfheid. Mechanisch gezien kan het gelijke of ongelijke beenontwerp van het hoekstaal de belastingen in verschillende richtingen optimaliseren. Het gebruik van gelijk-poothoekstaal op de vier hoeken van de toren helpt bijvoorbeeld om de windbelastingen gelijkmatig te verdelen, terwijl het gebruik van ongelijk-poothoekstaal in gebieden met plaatselijke spanningsconcentratie de stabiliteit in specifieke richtingen kan verbeteren. In termen van materiaalfysische eigenschappen beschikken gewone staalsoorten zoals Q235 of Q345 over voldoende geleidbaarheid en mechanische sterkte. Hun vloeigrens en elasticiteitsmodulus bepalen direct de vervormingslimiet van de toren onder atmosferische turbulentie of blikseminslag.
Het bliksemenergiegeleidingsmechanisme van deze structuur is afhankelijk van de elektrische verbindingseigenschappen. De stalen hoekcomponenten zijn aan elkaar bevestigd met bouten of gelast om een continu geleidend pad te vormen, en de hele toren vormt een bliksemafleidersysteem. Wanneer de elektrische veldsterkte tussen de onweerswolk en de grond een kritische waarde bereikt, genereert de top van de toren bij voorkeur een opwaartse leider vanwege het tipeffect, dat een ontladingskanaal vormt na contact met de neerwaartse leider. Wanneer de stroom door de toren stroomt, wordt de verdeling ervan beïnvloed door het skin-effect. Hoogfrequente bliksemstroom vloeit voornamelijk langs het oppervlak van het hoekstaal, waardoor het hoekstaal een groter effectief geleidend oppervlak heeft vergeleken met rondstaal. Het aardingssysteem maakt gebruik van een combinatie van radiale horizontale aardelektroden en verticale aardelektroden om de stroom in de diepe grond te verspreiden. De aardingsweerstandswaarde moet doorgaans onder de 10 ohm worden gehouden om aan de specificaties voor bliksembeveiliging te voldoen.