變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成。線圈有兩個或多個繞組，其中連接到電源的繞組稱為初級線圈，其他繞組稱為次級線圈。它可以變換交流電壓、電流和阻抗。一種簡單的鐵心變壓器由軟磁材料制成的鐵心和套在鐵心上的兩個不同匝數(shù)的線圈組成。
  鐵芯的作用是加強兩個線圈之間的磁耦合。為了減少鐵中的渦流和磁滯損耗，鐵芯通過層壓涂漆的硅鋼片形成。兩個線圈之間沒有電連接。線圈由絕緣銅線(或鋁線)纏繞而成。與交流電源相連的一個線圈稱為初級線圈(或初級線圈)，與電器相連的另一個線圈稱為次級線圈(或次級線圈)。實際的變壓器很復雜，不可避免地存在銅損(線圈電阻發(fā)熱)、鐵損(鐵芯發(fā)熱)和漏磁(空氣封閉的磁感應(yīng)線)。為了簡化討論，這里只介紹理想變壓器。變壓器成立的理想條件是:忽略漏磁通，忽略一、二次線圈電阻，忽略鐵芯損耗，忽略空載電流(二次線圈開路時一次線圈中的電流)。比如電源變壓器滿負荷運行時(次級線圈的額定輸出功率)，接近理想變壓器。
  變壓器是利用電磁感應(yīng)原理制成的靜電電器。當變壓器的初級線圈接入交流電源時，鐵芯中產(chǎn)生交變磁通，交變磁通一般用φ表示。一、二次線圈中的φ相同，φ也是簡諧函數(shù)，表示為φ=φMSINφt，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，一、二次線圈中的感應(yīng)電動勢為e1=-N1dφ/dt，e2=-N2dφ/dt。其中N1和N2是初級和次級線圈的匝數(shù)。從圖中可以看出，U1=-e1，U2=e2(初級線圈的物理量用下角標1表示，次級線圈的物理量用下角標2表示)，其復有效值為U1=-E1=jn1ωφ，U2=E2=-jn2ωφ，k=N1/N2，稱為變比。由上式可知，U1/U2=-N1/N2=-k，即變壓器的一、二次線圈電壓有效值之比等于其匝數(shù)比，一、二次線圈電壓相位差為π。