Máy biến áp được chế tạo dựa trên cảm ứng điện từ. Nó bao gồm lõi sắt xếp chồng các tấm thép silicon (hoặc tấm thép silicon) và hai bộ cuộn dây quấn quanh lõi sắt. Lõi sắt và các cuộn dây được cách điện với nhau mà không có kết nối điện.
Cuộn dây nối giữa biến áp và phía nguồn điện được gọi là cuộn sơ cấp (hoặc phía sơ cấp), còn cuộn dây nối máy biến áp và thiết bị điện được gọi là cuộn thứ cấp (hoặc phía thứ cấp). Khi cuộn sơ cấp của máy biến áp được kết nối với nguồn điện xoay chiều, các đường lực từ thay đổi được tạo ra trong lõi sắt.
Vì cuộn dây thứ cấp được quấn trên cùng một lõi sắt, và đường lực từ cắt cuộn dây thứ cấp, nên phải tạo ra lực điện động cảm ứng lên cuộn dây thứ cấp, khiến điện áp xuất hiện ở cả hai đầu cuộn dây. Vì các đường từ trường luân phiên, điện áp của cuộn dây thứ cấp cũng luân phiên. Và tần số chính xác là tần số của nguồn điện.
Về lý thuyết, đã được chứng minh rằng tỷ số điện áp giữa cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp của máy biến áp liên quan đến tỷ số vòng quay của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp, có thể biểu diễn bằng công thức sau:
Điện áp cuộn sơ cấp / điện áp cuộn thứ cấp = quay cuộn sơ cấp / cuộn thứ cấp quay
Giải thích rằng càng nhiều vòng thì điện áp càng cao. Do đó, có thể thấy cuộn thứ cấp nhỏ hơn cuộn sơ cấp, vốn là biến áp giảm áp. Ngược lại là biến áp tăng tốc.