Il componente principale di una presa multipla-protetta da sovratensioni è il dispositivo di protezione dalle sovratensioni (SPD), che utilizza componenti non-lineari come varistori a ossido di metallo (MOV) e tubi a scarica di gas (GDT). Quando si verifica una sovratensione transitoria (come un fulmine) nel circuito, questi componenti conducono rapidamente, limitando la sovratensione a un intervallo sicuro o deviando la sovracorrente a terra.
Prendendo come esempio il varistore all'ossido di zinco: presenta un'elevata impedenza durante il normale funzionamento ma passa rapidamente a una bassa impedenza quando la tensione raggiunge la soglia di guasto, creando un percorso di scarica; ritorna allo stato di alta-impedenza una volta risolta la condizione anomala.
Alcune ciabatte-protette da sovratensioni incorporano più varistori all'ossido di zinco-corrispondenti alle linee neutra, sotto tensione e di terra-insieme a fusibili termici e tubi a scarica di gas in ceramica (GDT) per fornire una protezione multistrato-. I GDT ceramici sono caratterizzati da una bassa capacità inter-elettrodica, un'elevata capacità di sovracorrente ed eccellenti proprietà di isolamento.
Alcuni prodotti utilizzano un approccio a doppia-tecnologia che combina un varistore con un fusibile termico: il varistore gestisce la limitazione della tensione, mentre il fusibile termico si brucia automaticamente in condizioni anomale per fornire una protezione completa del circuito.
Le tipiche configurazioni di protezione da sovratensione a tre-fili includono le modalità di protezione L-N (Live-Neutral), L-G (Live-Ground) e N-G (Neutral-Ground).