利用電、磁能量轉換的原理，將二組線圈繞于共同之鐵芯磁路而成為變壓器。當其中一組線圈接于交流電源時，另一組線圈上因電磁感應作用而產生另一種電壓的交流電，二組線圈上之電壓，與所繞線圈匝數成正比例。連結于電源測的線圈通常稱為一次線圈，接于負載側的線圈則稱為二次線圈。若二次側線圈電壓高于一次側，稱為升壓變壓器；反之，二次側電壓變低時，稱為降壓變壓器。
    變壓器在無負載時，即二次線圈成開路，則流過一次線圈的電流只有激磁電流，使磁束Φp通過鐵芯，同時供給鐵芯耗損。于二次線圈的兩端則得感應電壓Es。在二次線圈的兩端接上一負載，不論負載為電燈、電熱，或為電動機，都可以用電阻或電抗來代表。于是負載上便有電流通過，亦即二次線圈上已經有電流通過。因為線圈有電流通過，所以在鐵芯上也有磁束Φs產生。因為變壓器有負載的關系，鐵芯中的磁束不再是Φp，也不單獨是Φs，而是兩者之差。Φp與Φs并不是作算術上的加減，而是向量上的相減，因為考慮負載的功率因子關系。在一般情形，有負載時鐵芯的磁束，數值上都較無載時為少。
    一定電壓加于一線圈的兩端，其激磁電流與該線圈的電抗成反比（電抗愈大，激磁電流愈小），而線圈的電抗則視其中心的磁束多寡而定（成正比）。在一次線圈方面看來，有負載時，通過其內部的磁束減少，從而其電抗也減少，所以電流增加，增加的量，視乎磁束減少多少而定，亦即視乎二次側負載電流而定。所以有載時，一次側電流是激磁電流加上二次側負載所需電流（換算相同功率消耗所需電流）。
    變壓器的一次側繞組與二次側繞組流通電流，稱之為電路；變壓器的鐵芯流通磁束，稱之為磁路。電流在電路中流動的阻力，稱之為電阻；磁束在磁路中流動的阻力，稱之為磁阻。科學家選擇電阻比較低，導電率比較好的材料銅（退火過的軟銅）作為參考標準，訂定銅的導電率為100﹪；科學家選擇磁阻比較高，導磁率比較差的材料空氣作為參考標準，訂定空氣的導磁率為1。軟鐵（經過熱處理退火的鐵材）的導磁率約比空氣強幾千倍，而變壓器常用的硅鋼片，其導磁率則比空氣好約近萬倍。也就是說一定電壓加于一線圈的兩端所產生的磁勢，若在空心線圈中能產生一條之磁力線，就能在硅鋼鐵芯內產生一萬條之磁力線，這就是為什么變壓器的線圈均要繞在硅鋼片的鐵芯上。