Apabila lonjakan voltan menyerang litar elektrik, SPD melengkapkan keseluruhan proses perlindungan tindak balas, pengaliran, nyahcas, pengapit voltan dan set semula dalam mikrosaat, dengan proses kerja khusus seperti berikut:

Pertama, penderiaan lonjakan masa sebenar-. Apabila lonjakan voltan sementara berlaku dalam litar, voltan litar serta-merta meningkat jauh melebihi voltan kendalian terkadar. Komponen tak linear dalaman SPD sentiasa memantau voltan litar dalam masa nyata dan serta-merta menangkap isyarat tidak normal voltan lampau semasa lonjakan tiba.​

Pengubah Voltan JDZ-3Q

Kedua, penukaran impedans pantas. Didorong oleh lebihan voltan, komponen teras SPD (varistor, tiub nyahcas) mengalami perubahan ciri fizikal serta-merta. Peranti bertukar dengan pantas daripada-keadaan penebat rintangan tinggi semasa operasi biasa kepada keadaan konduktif rintangan-rendah-ultra, membentuk saluran nyahcas impedans rendah-yang stabil antara talian hidup litar dan sistem pembumian.​

Ketiga, lencongan arus lonjakan dan pelepasan tenaga. Arus lonjakan segera-tenaga tinggi yang dijana oleh lonjakan voltan akan lebih disukai mengalir melalui saluran rintangan-rendah SPD. Semua tenaga lonjakan yang tidak normal dialihkan dengan cepat ke tanah dan dilepaskan, mengelakkan arus lonjakan melalui peralatan elektrik yang dilindungi.​

Keempat, penstabilan pengapit voltan. Semasa menyahcas arus lonjakan, SPD mengehadkan voltan puncak litar kepada nilai voltan sisa selamat yang tetap. Ini menghapuskan kesan voltan lampau pada peralatan elektrik, mengekalkan voltan terminal peralatan dalam julat tahan yang selamat, dan menghalang kerosakan penebat dan kerosakan komponen.​

Kelima, tetapan semula automatik dan pemulihan siap sedia. Selepas tenaga lonjakan dilepaskan sepenuhnya, voltan litar kembali dengan cepat ke paras undian normal. Komponen dalaman SPD secara automatik memulihkan ciri rintangan tinggi asalnya,-memutuskan saluran nyahcas pembumian dan kembali kepada keadaan perlindungan siap sedia biasa, bersedia untuk bertindak balas kepada kesan lonjakan voltan seterusnya.