Máy biến áp hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi nối cuộn sơ cấp N₁ với nguồn điện xoay chiều, dòng điện chạy trong cuộn sơ cấp sinh ra từ trường biến thiên khép kín trong lõi biến áp. Khi đó từ thông qua cuộn dây thứ cấp N₂ biến thiên, làm xuất hiện suất điện động cảm ứng (hay điện áp) ở hai đầu cuộn thứ cấp. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây tỉ lệ với số vòng dây của hai cuộn. Do số vòng dây của hai cuộn là khác nhau nên điện áp hiệu dụng ở hai đầu mỗi cuộn dây cũng khác nhau. Nếu mạch ở cuộn thứ cấp là kín thì có dòng điện xoay chiều chạy trong mạch.