La funció fonamental d'un transformador de potència prové de la llei de la inducció electromagnètica. La seva funció bàsica és augmentar o baixar la tensió en un circuit de CA mentre es manté una freqüència constant, satisfent així les demandes de diferents nivells de tensió en la transmissió, distribució i utilització d'energia elèctrica. Aquesta funció es basa en un circuit electromagnètic i un sistema auxiliar dissenyats amb cura, formant un node crucial en el flux d'energia d'un sistema elèctric.
Quan el bobinatge primari del transformador està connectat a una font d'alimentació de CA, el corrent altern genera un flux magnètic altern al nucli. Aquest flux viatja al llarg d'un circuit magnètic tancat a través del bobinatge secundari, induint una força electromotriu (EMF) al bobinatge secundari segons la llei de Faraday d'inducció electromagnètica. La magnitud de la EMF induïda és proporcional al nombre de voltes del bobinatge. Per tant, dissenyant la relació de girs dels bobinatges primaris i secundaris, es pot aconseguir una conversió de tensió proporcional. Si el nombre de voltes del bobinatge secundari és més gran que el del bobinatge primari, es tracta d'un transformador escalonat-; en cas contrari, és un transformador reductor-. Com que la freqüència del corrent alterna es manté constant durant el procés de conversió, el transformador pot transferir energia elèctrica de manera eficient entre diferents nivells de tensió sense alterar les seves característiques de freqüència.
El disseny estructural del nucli i bobinatges és la base material per a aquesta realització funcional. El nucli es construeix normalment a partir de làmines d'acer de silici d'alta-permeabilitat apilades per proporcionar un camí de flux magnètic de baixa-resistència, reduint la histèresi i les pèrdues de corrent de Foucault i millorant l'eficiència de conversió d'energia. Els bobinatges estan fets de filferro de coure o alumini amb una conductivitat excel·lent i estan reforçats amb un aïllament fiable entre capes i inter-vuits per garantir l'aïllament elèctric i l'estabilitat mecànica. La disposició espacial dels enrotllaments d'alta - i baixa-tensió al nucli ha d'equilibrar la distància d'aïllament i l'estanquitat de l'acoblament per optimitzar l'acoblament magnètic i suprimir les pèrdues addicionals causades pel flux de fuites.
A més de la conversió electromagnètica, els transformadors també realitzen funcions derivades com ara l'aïllament de la potència, la concordança d'impedància i la distribució d'energia. En determinades aplicacions, els transformadors poden bloquejar components de corrent continu o suprimir la propagació harmònica, millorant la qualitat de l'energia. En xarxes d'energia interconnectades, seleccionant adequadament la relació de girs i la capacitat, es pot aconseguir una coordinació de potència i un funcionament estable entre diferents sistemes.
Tot i que els sistemes de refrigeració i aïllament no participen directament en la conversió electromagnètica, són crucials per garantir el funcionament sostenible del transformador. L'oli aïllant o els materials aïllants sòlids garanteixen el funcionament segur dels bobinatges i el nucli en condicions d'alta-tensió, alhora que dissipen la calor generada per les pèrdues per conducció de calor, mantenen una temperatura de funcionament adequada i permeten que el transformador funcioni de manera estable en condicions nominals durant períodes prolongats. Per tant, es pot veure que la base funcional dels transformadors de potència es basa en el principi d'inducció electromagnètica, complementat amb un disseny estructural precís i un sistema auxiliar complet, que els permet jugar un paper insubstituïble en la transmissió i distribució d'energia.