Máy biến áp là thiết bị sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ để thay đổi điện áp xoay chiều. Nguyên lý làm việc của nó có thể được tóm tắt đơn giản như sau: bằng cách cuộn hai hoặc nhiều cuộn dây với số vòng khác nhau trên lõi, khi dòng điện xoay chiều đi qua một trong các cuộn dây, từ thông xoay chiều được tạo ra trong lõi, đi qua các cuộn dây khác và gây ra suất điện động trong các cuộn dây này.
Cụ thể, máy biến áp có cấu tạo chủ yếu là lõi sắt và cuộn dây. Lõi sắt thường được làm bằng vật liệu có từ tính cao, chẳng hạn như các tấm thép silicon, cung cấp đường dẫn có điện trở từ thấp để truyền từ thông hiệu quả trong lõi. Cuộn dây được quấn quanh lõi sắt, một trong các cuộn dây gọi là cuộn sơ cấp hay còn gọi là phía sơ cấp, nhận nguồn điện xoay chiều đầu vào; Cuộn dây còn lại gọi là cuộn thứ cấp hay còn gọi là cuộn thứ cấp, tạo ra dòng điện xoay chiều biến đổi.
Khi dòng điện xoay chiều đi qua cuộn sơ cấp, từ thông xoay chiều sinh ra tạo thành từ trường trong lõi sắt. Do từ thông đi qua cuộn thứ cấp nên theo định luật cảm ứng điện từ sẽ sinh ra một suất điện động cảm ứng trong cuộn thứ cấp. Độ lớn suất điện động cảm ứng tỉ lệ thuận với tốc độ biến thiên của từ thông và số vòng dây của cuộn thứ cấp. Bằng thiết kế hợp lý và tỷ số vòng dây của cuộn thứ cấp, có thể đạt được các biến đổi điện áp khác nhau.
Ngoài ra, máy biến áp còn có chức năng biến đổi trở kháng và cách ly. Bằng cách thay đổi tỷ số vòng dây của cuộn dây, điện áp có thể tăng hoặc giảm đến mức mong muốn mà không làm thay đổi công suất đầu ra của nguồn điện. Trong khi đó, do lõi sắt của máy biến áp ngăn cách cuộn sơ cấp và thứ cấp nên đạt được sự cách ly điện giữa phía sơ cấp và thứ cấp, giúp giảm thiểu nhiễu điện và rủi ro an toàn một cách hiệu quả.
Nói tóm lại, máy biến áp thực hiện các chức năng chuyển đổi điện áp, chuyển đổi trở kháng và cách ly điện thông qua nguyên lý cảm ứng điện từ và được sử dụng rộng rãi trong hệ thống điện, thiết bị điện tử và các ứng dụng công nghiệp.