اصل ترانسفورماتور بر اساس قانون معروف القای متقابل است. اگر سیم پیچ اولیه این ماشین الکتریکی به شبکه جریان متناوب متصل شود، جریان متناوب از این سیم پیچ شروع به عبور می کند. این جریان یک شار مغناطیسی متناوب در هسته ایجاد می کند. این شار مغناطیسی شروع به نفوذ در پیچ های سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور می کند. یک EMF متغیر (نیروی محرکه الکتریکی) بر روی این سیم پیچ القا می شود. اگر سیم پیچ ثانویه را به نوعی گیرنده انرژی الکتریکی (مثلاً به یک لامپ رشته ای معمولی) وصل کنید (ببندید)، سپس تحت تأثیر یک نیروی الکتروموتور القایی، یک جریان متناوب از طریق سیم پیچ ثانویه به گیرنده جریان می یابد.
در همان زمان، جریان بار از سیم پیچ اولیه عبور می کند. این بدان معنی است که برق در ولتاژی که بار برای آن طراحی شده است (یعنی گیرنده برق متصل به شبکه ثانویه) از سیم پیچ ثانویه به سیم پیچ اولیه تبدیل و منتقل می شود. اصل کار ترانسفورماتور بر اساس همین تعامل ساده است.
برای بهبود انتقال شار مغناطیسی و تقویت سیم پیچ جفت مغناطیسیترانسفورماتور، چه اولیه و چه ثانویه، بر روی یک مدار مغناطیسی فولادی خاص قرار می گیرد. سیم‌پیچ‌ها هم از مدار مغناطیسی و هم از یکدیگر جدا می‌شوند.
اصل عملکرد ترانسفورماتور از نظر ولتاژ سیم پیچ ها متفاوت است. اگر ولتاژ سیم پیچ های ثانویه و اولیه یکسان باشد، نسبت تبدیل برابر با یک خواهد بود و سپس خود ترانسفورماتور به عنوان مبدل ولتاژ در شبکه از بین می رود. ترانسفورماتورهای کاهنده و افزایش دهنده جدا. اگر ولتاژ اولیه کمتر از ثانویه باشد، چنین دستگاه الکتریکی ترانسفورماتور افزایش دهنده نامیده می شود. اگر ثانویه کمتر است، پایین آوردن. با این حال، همان ترانسفورماتور را می توان هم به عنوان پله به بالا و هم به عنوان پایین آمدن استفاده کرد. ترانسفورماتور پله‌آپ برای انتقال انرژی در فواصل مختلف، حمل و نقل و موارد دیگر استفاده می‌شود. کاهنده عمدتاً برای توزیع مجدد برق بین مصرف کنندگان استفاده می شود. محاسبه ترانسفورماتور قدرت معمولاً با در نظر گرفتن استفاده بعدی از آن به عنوان ولتاژ کاهش یا افزایش ولتاژ انجام می شود.
همانطور که در بالا ذکر شد، اصل ترانسفورماتور بسیار ساده است. با این حال، جزئیات عجیبی در طراحی آن وجود دارد.
در ترانسفورماتورهای سه سیم پیچ، سه سیم پیچ عایق روی مدار مغناطیسی قرار می گیرند. چنین ترانسفورماتوری می تواند دو ولتاژ مختلف را دریافت کند و انرژی را به دو گروه گیرنده برق به طور همزمان منتقل کند. در این مورد می گویند که علاوه بر سیم پیچ هاولتاژ پایین و بالا، ترانسفورماتور سه سیم پیچ نیز دارای یک سیم پیچ ولتاژ متوسط است.
سیم پیچ های ترانسفورماتور به شکل استوانه ای بوده و کاملاً از یکدیگر عایق هستند. با چنین سیم پیچی، سطح مقطع میله شکلی گرد خواهد داشت تا شکاف های غیر مغناطیسی را کاهش دهد. هر چه این شکاف ها کوچکتر باشند، جرم مس و در نتیجه جرم و هزینه ترانسفورماتور کمتر می شود.
