Máy biến áp là thiết bị điện gồm hai hoặc nhiều cuộn dây dùng để truyền năng lượng điện nhờ từ trường. Máy biến áp là thiết bị điện thụ động điện từ tĩnh rất đơn giản, hoạt động dựa trên nguyên tắc cảm ứng của định luật Faraday bằng cách chuyển đổi năng lượng điện từ giá trị này sang giá trị khác. Hai mạch điện được liên kết thông qua cảm ứng lẫn nhau, là quá trình mà một cuộn dây cảm ứng từ tính một điện áp vào một cuộn dây khác đặt ở gần nhau. Năng lượng điện truyền hiệu quả hơn từ cuộn dây này sang cuộn dây kia bằng cách quấn các cuộn dây xung quanh lõi. Mức điện áp và dòng điện có thể tăng hoặc giảm mà không làm thay đổi tần số. Điện áp và dòng điện truyền tải AC cao hơn có thể được giảm xuống mức điện áp thấp hơn, an toàn hơn và có thể sử dụng được, nơi nó có thể được sử dụng để cung cấp cho các thiết bị điện trong nhà và nơi làm việc.
Máy biến điện áp một pha gồm hai cuộn dây dẫn điện là cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp. Cuộn sơ cấp nhận nguồn, trong khi cuộn thứ cấp cung cấp điện. Hai cuộn dây không được kết nối điện, mà là liên kết từ tính. Nếu cuộn thứ hai có cùng số vòng với cuộn thứ nhất thì cường độ dòng điện trong cuộn thứ hai hầu như có cùng độ lớn với cường độ dòng điện ở cuộn thứ nhất. Máy biến áp một bước là khi cuộn thứ nhất (cuộn sơ cấp) có số vòng dây nhiều hơn cuộn thứ hai (cuộn thứ cấp) nên điện áp thứ cấp nhỏ hơn điện áp sơ cấp. Máy biến áp một bước là khi cuộn thứ nhất có số vòng ít hơn cuộn thứ hai, làm cho điện áp thứ cấp cao hơn điện áp sơ cấp.
Như đã đề cập trước đó, các cuộn dây được quấn quanh lõi. Lõi có thể được làm bằng một vài vật liệu khác nhau. Đầu tiên là máy biến áp lõi sắt, sử dụng các tấm sắt mềm làm lõi. Sắt có đặc tính nhiễm từ rất cao, làm cho từ thông liên kết của máy biến áp lõi sắt cao nên hiệu suất cũng cao. Máy biến áp lõi ferit sử dụng lõi ferit, có tính từ thẩm cao và cung cấp tổn thất rất thấp trong các ứng dụng tần số cao. Thường thì các máy biến áp lõi ferit được sử dụng trong các bộ nguồn chuyển đổi chế độ hoặc các ứng dụng liên quan đến RF. Máy biến áp lõi hình xuyến sử dụng vật liệu lõi hình xuyến (hình vòng hoặc hình bánh rán), chẳng hạn như lõi sắt hoặc lõi ferit. Hình dạng vòng làm cho điện cảm rò rỉ rất thấp. Trong máy biến áp lõi không khí, liên kết từ thông được thực hiện hoàn toàn bằng không khí; tuy nhiên, chúng tạo ra điện cảm lẫn nhau thấp so với máy biến áp có lõi vật lý.