富兰克林发明避雷针的过程是基于他对电和闪电的深入研究。以下是他发明避雷针的关键步骤：
风筝实验
富兰克林在1752年7月的一个雷雨天，冒着被雷击的危险，将一个系着长长金属导线的风筝放飞进雷雨云中。在金属线末端拴了一串银钥匙。当雷电发生时，富兰克林手接近钥匙，钥匙上迸出一串电火花，手上还有麻木感。这次实验成功地证明了闪电是一种放电现象。
理论分析
在进行风筝实验后，富兰克林研究了闪电与人工摩擦产生的电的一致性。他推测，既然人工产生的电能被尖端吸收，那么闪电也能被尖端吸收。基于这一推测，他设计了风筝实验，并成功地通过风筝和钥匙捕捉到了闪电。
避雷针的设计与实施
富兰克林设想，若能在高物上安置一种尖端装置，就有可能把雷电引入地下。他把一根数米长的细铁棒固定在高大建筑物的顶端，在铁棒与建筑物之间用绝缘体隔开。然后用一根导线与铁棒底端连接，再将导线引入地下。经过试用，这种装置果然能起避雷的作用。
推广与应用
富兰克林不仅在自己的建筑物上安装了避雷针，还建议每个人都在自己屋顶上装上避雷针。他的发明逐渐被广泛接受，并成为了所有高大建筑物上必不可少的装置。
富兰克林的避雷针发明是早期电学研究中的第一个有重大应用价值的技术成果，极大地减少了雷电对人类社会的破坏。