A teljesítménytranszformátor fő transzformátorának működési elve az elektromágneses indukció, amely mágneses mezőt használ a feszültségnövekedés/csökkentés és az energiaátvitel eléréséhez. Alapötlete az, hogy váltakozó áramot használva változó mágneses fluxust generál az egyik tekercsben, ami viszont egy másik tekercsben feszültséget indukál.
Amikor váltakozó áram folyik a főtranszformátor nagyfeszültségű{0}}tekercsébe, váltakozó mágneses teret hoz létre a vasmagban. Ez a mágneses mező a vasmagon keresztül az alacsony feszültségű tekercsbe továbbítódik, elektromotoros erőt (EMF) indukálva, és feszültségátalakítást ér el. A nagy-feszültségű és alacsony-feszültségű tekercsek fordulatszáma határozza meg a kimeneti feszültség és a bemeneti feszültség arányát; ezt általában fordulatszámnak nevezik. Vagyis a több fordulatú oldalon nagyobb, a kevesebb fordulattal rendelkező oldalon pedig kisebb a feszültség.
A főtranszformátor a feszültségátalakítás mellett az erőátviteli és leválasztási funkciókat is ellátja. Lehetővé teszi a különböző feszültségszintű elektromos hálózatok biztonságos csatlakoztatását, miközben blokkolja az egyenáramot és néhány hibaáramot, védve a későbbi berendezéseket. A főtranszformátor hatásfoka igen magas, jellemzően 98% feletti, de üzem közben kismértékű réz- és vasveszteség is előfordul. Ezért hűtőrendszerre van szükség a hőmérséklet stabilitásának fenntartásához és a hosszú távú megbízható működés biztosításához.
