شالوده سازه ای برج های محافظ صاعقه فولادی زاویه ای در انتخاب مواد و فرم سازه ای آنها نهفته است. فولاد زاویه دار، به عنوان جزء اصلی، معمولاً با استفاده از فرآیندهای نورد گرم، با مقطع L شکل- تولید می شود. این هندسه به آن استحکام خمشی و سفتی پیچشی بالا می بخشد. از نظر مکانیکی، طراحی پایه یکسان یا نابرابر فولاد زاویه می تواند بارها را در جهات مختلف بهینه کند. به عنوان مثال، استفاده از فولاد با زاویه پا برابر در چهار گوشه برج به توزیع یکنواخت بارهای باد کمک می کند، در حالی که استفاده از فولاد زاویه پا نابرابر در مناطقی با تمرکز تنش موضعی می تواند پایداری را در جهت های خاص افزایش دهد. از نظر خواص فیزیکی مواد، فولادهای رایج مانند Q235 یا Q345 دارای رسانایی و استحکام مکانیکی کافی هستند. استحکام تسلیم و مدول الاستیک آنها مستقیماً حد تغییر شکل برج را تحت تلاطم جوی یا برخورد صاعقه تعیین می کند.
مکانیزم هدایت انرژی رعد و برق این سازه به ویژگی های اتصال الکتریکی آن متکی است. اجزای فولادی زاویه دار با پیچ و مهره به یکدیگر متصل می شوند یا به یکدیگر جوش داده می شوند تا یک مسیر رسانا پیوسته را تشکیل دهند و کل برج یک سیستم صاعقه گیر را تشکیل می دهد. هنگامی که شدت میدان الکتریکی بین ابر رعد و برق و زمین به یک مقدار بحرانی می رسد، بالای برج ترجیحاً به دلیل اثر نوک یک رهبر رو به بالا ایجاد می کند که پس از تماس با رهبر رو به پایین یک کانال تخلیه را تشکیل می دهد. هنگامی که جریان از برج عبور می کند، توزیع آن تحت تأثیر اثر پوستی قرار می گیرد. جریان صاعقه با فرکانس بالا عمدتاً در امتداد سطح فولاد نبشی جریان می‌یابد، که به فولاد زاویه‌دار سطح رسانای مؤثر بیشتری در مقایسه با فولاد گرد می‌دهد. سیستم زمین از ترکیبی از الکترودهای زمین افقی شعاعی و الکترودهای زمین عمودی برای پخش جریان در خاک عمیق استفاده می کند. مقدار مقاومت زمین معمولاً باید زیر 10 اهم کنترل شود تا مشخصات حفاظت در برابر صاعقه را برآورده کند.