广州塔。图源广州市文化广电旅游局
广州塔防雷系统设计师、广州市设计院高级工程师林佩仰曾在采访中表示，由于广州塔塔身较高且顶部带有天线桅杆，从云层直接打到天线桅杆的直击雷是防雷首先要考虑的对象。
为此，设计师在天线桅杆上专门安置了防雷接闪装置，并在塔身顶部设计了避雷网格，由它和塔身金属钢外筒、塔底的接地网格共同组成雷电的传导线路。一旦发生直击雷电，云层传来的电流可以顺着天线桅杆传导到避雷网格，再沿着塔身金属钢外筒、塔底的接地网格传到地下，不对塔身造成伤害。
除了塔顶可能遭遇直击雷，高层建筑可能会发生侧击。关象石表示，越高的建筑物遭到侧击的概率越大。2020年4月13日，有目击者见到东方明珠顶部燃烧得像一支火柴。起火原因正是强雷侧击打中了塔顶发射天线，引起天线外罩燃烧。
考虑到侧面也可能被侧击雷击中，广州塔塔身的各楼层金属栏杆、金属门窗和玻璃幕墙等都直接跟塔身的防雷装置联结，且联结点不少于两处，确保侧击雷带来的电流也可以顺着防雷装置被引到地面。
在结构设计上，广州塔也充分考虑了防雷击的需求。塔身采用了钢筋混凝土和钢材的混合结构，这种结构不仅坚固耐用，而且具有良好的导电性。"广州塔利用塔顶的钢结构（引雷针）作为接闪杆；塔身的结构钢筋（垂直钢筋数不胜数）作为可利用的自然引下线；塔基内的钢筋网作为自然接地体，既安全可靠，又经济合理，这是完全符合国家和国际防护标准的，并且有很大的裕度。"关象石表示。
同时，广州塔还建设了雷电预警系统设备，用于监测广州塔附近雷暴云产生的大气电场，以及云间闪电和云对地闪电的发生情况，结合大气电场预警指标对广州塔塔顶户外游玩空间进行预警。当监测到雷电天气可能发生时，系统会自动启动防雷措施，如关闭部分设备、引导游客撤离等，以减少雷击带来的损失。
广州塔到底能承受多大雷击？
我们知道，闪电发生的电流通常可达上万安培，有的超级闪电的功率甚至可达几十几百亿千瓦，比三峡水电站同时间的能量释放高出百千倍。那么广州塔的这些防雷设计到底能承受多大的雷击？
对此，林佩仰曾直言：广州塔的防雷设计已经超过了现有建筑防雷技术标准的要求，部分设备的防雷能力甚至达到了军火仓库的程度。
"不用担心是否能承受多大和多少次的多重雷击。"关象石也坦言，"从外部防雷（又称直击雷防护）角度看，广州塔应该是安全可靠的，但是要特别注意'二次雷'，即雷击电磁脉冲（LEMP）对电气和电子系统的损害。"
资料显示，雷击电磁脉冲是地闪回击过程产生的瞬时电磁场及其强大闪电流。建筑物内通常敷设着各种电源线、信号线和金属管道(如供水管、供热管和供气管等)，这些线路和管道常常会在建筑物内的不同空间构成环路。当建筑物遭受雷击时，雷电流沿建筑物防雷装置中各分支导体入地，流过分支导体的雷电流会在建筑物内部空间产生暂态脉冲电磁场。过强的LEMP对建筑物、人身和各种电气设备及管线都会有不同程度的危害。
