หม้อแปลงไฟฟ้าผลิตขึ้นจากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ประกอบด้วยแกนเหล็กที่ซ้อนกันด้วยแผ่นเหล็กซิลิกอน (หรือแผ่นเหล็กซิลิกอน) และขดลวดสองชุดพันรอบแกน แกนและขดลวดเป็นฉนวนจากกันและไม่มีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า ขดลวดที่เชื่อมต่อหม้อแปลงเข้ากับด้านกำลังเรียกว่าขดลวดปฐมภูมิ (หรือด้านปฐมภูมิ) และขดลวดที่เชื่อมต่อหม้อแปลงและอุปกรณ์ไฟฟ้าเรียกว่าขดลวดทุติยภูมิ (หรือด้านทุติยภูมิ) เมื่อขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงเชื่อมต่อกับไฟฟ้ากระแสสลับ เส้นสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงจะถูกสร้างขึ้นในแกนกลาง
เนื่องจากขดลวดทุติยภูมิพันบนแกนเดียวกัน เส้นสนามแม่เหล็กจะตัดขดลวดทุติยภูมิ และจะต้องสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำบนขดลวดทุติยภูมิ เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าปรากฏที่ปลายทั้งสองด้านของขดลวด เนื่องจากเส้นสนามแม่เหล็กมีการสลับกัน แรงดันไฟฟ้าของขดลวดทุติยภูมิจึงสลับกันด้วย และความถี่ก็เหมือนกับความถี่หลักทุกประการ
ได้รับการยืนยันทางทฤษฎีว่าอัตราส่วนแรงดันไฟฟ้าของขดลวดปฐมภูมิต่อขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงมีความสัมพันธ์กับอัตราส่วนของจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิต่อขดลวดทุติยภูมิซึ่งสามารถแสดงได้ด้วยสูตรต่อไปนี้: ขดลวดปฐมภูมิ แรงดันไฟฟ้า/แรงดันไฟฟ้าของขดลวดทุติยภูมิ=จำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิ/จำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิ ซึ่งบ่งชี้ว่ายิ่งหมุนมาก แรงดันไฟฟ้าก็จะยิ่งสูงขึ้น ดังนั้นจะเห็นได้ว่าขดลวดทุติยภูมิมีขนาดเล็กกว่าขดลวดปฐมภูมิและเป็นหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ ตรงกันข้ามคือหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพ