電壓互感器實際上就是一種降壓變壓器，它的一次統組線圈匝數很多，二次繞組線圈匝數很少，一次側并聯地接在電網系統中，二次側可并聯接儀表、繼電器的電壓線圈等負載，由于這些負荷的阻抗很大，通過的電流很小，因此，電壓互感器的工作狀態相當于變壓器的空載情況。

電壓互感器的一次繞組的額定電壓與所接電網的母線額定電壓相同。有的電壓互感器有兩個二次繞組，一個是基本二次繞組，供表計和保護用；一個是輔助二次繞組，三相接成開口三角形供接地保護用。基本二次繞組的額定電壓采用1oov。為了和一相電壓設計的一次繞組配合，也有采用100/√3V的。如互感器用在中性點直接接地系統中，輔助二次繞組的額定電壓為IOOV;如用在中性點不接地系統中，則為l00/3V，其選擇線圈匝數的目的就是在電網發生單相接地時，使開口三角端頭出現IOOV電壓，以供保護使用。

電壓互感器和普通變壓器在原理上的主要區別是，電壓互感器一次側作用著一個恒壓源，它不受互感器二次負荷的影響，不像變壓器通過大負荷時會影響電壓，這和電壓互感器吸取功率很微小有關。此外，由于接在電壓互感器二次側的電壓線圈阻抗很大，使互感器總是處于類似于變壓器的空載狀態，二次電壓基本上等于二次電動勢值，且決定于恒定的一次電壓值，因此，電壓互感器能用來輔助測量電壓，而不會因二次側接上幾個電壓表就使電壓降低。但這個結論只適用于一定范圍，即在準確度所允許的負載范圍內，如果電壓互感器的二次負載增大超過該范圍，實際上也會影響二次電壓的大小，其結果是誤差增大，測量也就失去意義。