金属氧化物避雷器的基本结构是阀片，阀片用氧化锌（ZnO）为主要材料，掺以少量其他金属氧化物添加剂经高温焙烧而成，具有良好的非线性压敏电阻特性，因此又叫压敏避雷器。
这种烧结体的基本结构是高电导的氧化锌晶粒，电阻率为1 Ω⋅ cm。边缘由高电阻性的（主要是金属氧化物附加物）粒界层包围，电阻率在低电场强度下约为1010 ~ 1014Ω⋅cm。在较高的电压作用下，金属氧化物附加物的粒界层中的价电子被拉出，或者由于碰撞电离产生电子崩而使载流子大量增加。当电场强度达到104 ~ 105V / cm时，其电阻率即降到1 Ω⋅ cm；当外加作用电压降低时，由于复合使载流子减少，电阻又变大，因此具有良好的非线性。且它的非线性伏安特性在正、反极性是对称的。
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