Warystory są nieliniowymi rezystorami, których rezystancja maleje ze wzrostem doprowadzonego do nich napięcia. Warystory tlenkowe wyróżniają się, w określonym zakresie napięcia, bardzo dużą nieliniowością charakterystyki prądowo-napięciowej. Są one ceramicznymi spiekami tlenku cynku z dodatkiem tlenków bizmutu, manganu, chromu oraz tlenków innych metali. Ziarna tlenku cynku są elementami dobrze przewodzącymi, natomiast oddzielające je tlenki innych metali mają dużą oporność.

Stanowią pewnego rodzaju mikrowarystory, które pod wpływem napięcia łączą się szeregowo i tworzą przewodzące tory. Wiele takich równoległych torów stanowi przewodzącą strukturę warystora. W efekcie warystory tlenkowe przewodzą prąd elektryczny całą swoją objętością i mają dużą zdolność absorpcji energii oraz wysoką odporność na udary prądowe. Dzięki tym właściwościom, w połączeniu z bardzo krótkim czasem działania, warystory tlenkowe nadają się znakomicie do ochrony przeciwprzepięciowej.

Przepięcia są groźne dla wszystkich urządzeń elektrycznych. Szczególnie mało odporne na przepięcia są współczesne układy elektroniczne. Zastosowanie warystorów do ochrony przeciwprzepięciowej elementów półprzewodnikowych zwiększa ich odporność na zakłócenia oraz podwyższa ich niezawodność. Umożliwia to konstruowanie bardziej oszczędnych układów elektronicznych. Szerokie zastosowanie znajdują warystory tlenkowe w układach energoelektronicznych. Tyrystory oraz tranzystory mocy mogą generować przepięcia, które są groźne zarówno dla nich samych, jak i dla współpracujących z nimi elementów.
Ochrony przed skutkami przepięć wymagają nie tylko urządzenia elektroniczne, ale również elektryczne oraz elektroenergetyczne. Wszystkie te urządzenia są narażone na różne rodzaje przepięć takie jak łączeniowe, ziemnozwarciowe, atmosferyczne i inne. Szczególne zagrożenia przepięciowe stwarzają łączniki próżniowe i szybkie bezpieczniki. Warystory tlenkowe nadają się bardzo dobrze do ograniczania tego rodzaju przepięć.