Načelo transformatorja temelji na znanem zakonu medsebojne indukcije. Če je primarno navitje tega električnega stroja priključeno na omrežje izmeničnega toka, bo izmenični tok začel teči skozi to navitje. Ta tok bo ustvaril izmenični magnetni tok v jedru. Ta magnetni tok bo začel prodirati v zavoje sekundarnega navitja transformatorja. Na tem navitju bo inducirana spremenljiva EMF (elektromotorna sila). Če sekundarno navitje povežete (zaprete) na nekakšen sprejemnik električne energije (na primer na navadno žarnico), potem bo pod vplivom inducirane elektromotorne sile skozi sekundarno navitje do sprejemnika tekel izmenični tok.
Hkrati bo obremenitveni tok tekel skozi primarno navitje. To pomeni, da se bo električna energija preoblikovala in prenesla iz sekundarnega navitja v primarno pri napetosti, za katero je obremenitev zasnovana (to je napajalni sprejemnik, priključen na sekundarno omrežje). Načelo delovanja transformatorja temelji na tej preprosti interakciji.
Za izboljšanje prenosa magnetnega toka in krepitev navitja magnetne sklopketransformator, tako primarni kot sekundarni, je nameščen na posebno jekleno magnetno vezje. Navitja so izolirana tako od magnetnega vezja kot drug od drugega.
Načelo delovanja transformatorja se razlikuje glede na napetost navitij. Če je napetost sekundarnega in primarnega navitja enaka, bo razmerje transformacije enako eni, nato pa se sam transformator izgubi kot napetostni pretvornik v omrežju. Ločeni padajoči in povišajoči transformatorji. Če je primarna napetost manjša od sekundarne, se bo takšna električna naprava imenovala pospeševalni transformator. Če je sekundarni manj, potem znižanje. Vendar pa se lahko isti transformator uporablja tako za povišajočo kot za znižano stopnjo. Step-up transformator se uporablja za prenos energije na različne razdalje, za tranzit in drugo. Redukcije se uporabljajo predvsem za prerazporeditev električne energije med odjemalci. Izračun močnostnega transformatorja se običajno izvede ob upoštevanju njegove naknadne uporabe kot napetosti za znižanje ali dvig.
Kot že omenjeno, je princip transformatorja precej preprost. Vendar pa je v njegovem dizajnu nekaj radovednih podrobnosti.
Pri transformatorjih s tremi navitji so tri izolirana navitja nameščena na magnetno vezje. Tak transformator lahko sprejema dve različni napetosti in prenaša energijo na dve skupini sprejemnikov električne energije hkrati. V tem primeru pravijo, da poleg navitijnizko in visoko napetost, tri-navitjni transformator ima tudi srednjenapetostno navitje.
Navitja transformatorja so cilindrične oblike in popolnoma izolirana drug od drugega. S takšnim navitjem bo imel prečni prerez palice okroglo obliko za zmanjšanje nemagnetnih vrzeli. Manjše so takšne vrzeli, manjša je masa bakra in posledično masa in cena transformatorja.
