Überspannungsschutzkomponenten werden häufig auch als Spannungsstoßschutzkomponenten oder als Überspannungsbegrenzer für transiente Spannung (TVSS) bezeichnet. Es handelt sich dabei um Geräte zur Vermeidung hoher Spannungssprünge (Spitzen) im Stromnetz, die elektronische Schaltkreise beschädigen könnten. In Stromleitungen sind Spitzen von mehreren hundert Volt üblich, die durch Kunden mit hoch reaktiven Lastschaltungen oder Fehlerbedingungen verursacht werden. Auch Blitze können (selbst bei einem nicht direkten Einschlag) extrem hohe Spannungsspitzen verursachen, denen entgegengewirkt werden muss. Die Dauer dieser Spitzen ist üblicherweise sehr niedrig (< 1 ms) und die Leistung somit nicht sehr hoch, wodurch bei schneller Erkennung und Verteilung eine sichere Ableitung der Energie möglich ist.

Die Verteilung der Energie erfolgt über verschiedene nicht lineare Geräte, die in der Regel über eine hohe Impedanz verfügen, bis eine bestimmte Klemmspannung (oder „Durchlassspannung“) überschritten wird. Tritt dies ein, schaltet die Spannungsstoßschutzkomponente schnell auf eine niedrige Impedanz und leitet die Energie von der geschützten Leitung weg. Diese Eigenschaften sind durch verbindliche Sicherheitsstandards geregelt. Die Energiemenge, die von einem Überspannungsschutz einmalig ohne Ausfall absorbiert werden kann, wird als sein Joule-Wert bezeichnet. Der Joule-Wert sagt nicht notwendigerweise etwas über die Lebensdauer einer Spannungsstoßschutzkomponente aus. Bei Geräten mit einer niedrigeren Shunt-Impedanz sollte die Verteilung in andere Quellenimpedanzen im Strompfad in Betracht gezogen werden. Die Praxis zeigt, dass dies gegenüber der Verteilung der Überspannung im Gerät selbst zu bevorzugen ist.

Es gibt mehrere verschiedene Arten von nicht linearen Geräten, die als Überspannungsschutz verwendet werden können. Bei einem Metalloxid-Varistor (MOV) handelt es sich um einen spannungsabhängigen Widerstand. MOVs fungieren als niedrige Impedanz, sobald eine Spannung anliegt, die größer als die für das Gerät angegebene Klemmspannung ist. Sie werden zusammen mit Sicherungen verwendet, um vor gefährlichen Fehlermöglichkeiten durch übermäßig lange Shunt-Ströme zu schützen. In diesem Fall sollte die Sicherung so gewählt werden, dass sie mit Sicherheit durchbrennt.

Bei Überspannungsbegrenzern (TVS-Dioden), die häufig auch als Transil^TM -Dioden bezeichnet werden, handelt es sich um Zener-Dioden. Diese Dioden verfügen über die schnellsten Reaktionszeiten, die üblicherweise in Pikosekunden gemessen werden. Sie stellen nicht die robusteste Option für die Ableitung großer Energiemengen dar. Üblicherweise kommen sie in Niederspannungs-Schaltkreisen als Schutz vor Überspannungsspitzen zum Einsatz, die durch elektrostatische Entladungen oder Hot-Plugging verursacht werden. Wichtige Leistungsmerkmale von Klemmdioden sind die Durchschlagsspannung (die Spannung, bei der ein Lawinendurchbruch auftritt) und die Klemmspannung (die Spannung, die durch das Vorhandensein der Diode nicht überschritten wird).

Transientenschutzdioden sind in vielen Schnittstellen als Schutz vor elektrostatischer Entladung und für das Hot-Plugging unerlässlich. Ein Beispiel hierfür ist eine USB-Schnittstelle. Solche Geräte verhindern eine falsche Zuordnung der Datenleitungen, da dies Auswirkungen auf die Datenraten und die möglichen Entfernungen hätte.