Η δομή του πυρήνα του περιλαμβάνει ένα πρωτεύον τύλιγμα, ένα δευτερεύον τύλιγμα, έναν πυρήνα σιδήρου και μόνωση. Το πρωτεύον τύλιγμα έχει πολύ λίγες στροφές και συνδέεται σε σειρά με το μετρούμενο κύριο κύκλωμα. το δευτερεύον τύλιγμα έχει περισσότερες στροφές και συνδέεται με όργανα μέτρησης ή συσκευές προστασίας.
Η αρχή λειτουργίας ενός μετασχηματιστή ρεύματος βασίζεται στον νόμο του Faraday για την ηλεκτρομαγνητική επαγωγή, επιτυγχάνοντας μετασχηματισμό ρεύματος μέσω του λόγου στροφών (λόγος μετασχηματισμού) των πρωτευόντων και δευτερευόντων περιελίξεων. Κατά τη λειτουργία, η μαγνητοκινητική δύναμη που δημιουργείται από το πρωτεύον ρεύμα ακυρώνεται σε μεγάλο βαθμό από τη μαγνητοκινητική δύναμη που δημιουργείται από το δευτερεύον ρεύμα, με αποτέλεσμα ένα πολύ μικρό ρεύμα διέγερσης.
Όταν ένας μετασχηματιστής ρεύματος λειτουργεί, το δευτερεύον κύκλωμά του πρέπει να παραμένει κλειστό, με πολύ χαμηλή σύνθετη αντίσταση φορτίου, που λειτουργεί κοντά σε βραχυκύκλωμα. Τα ανοιχτά κυκλώματα στη δευτερεύουσα πλευρά απαγορεύονται αυστηρά. Διαφορετικά, θα προκληθεί επικίνδυνα υψηλή τάση στη δευτερεύουσα πλευρά, θέτοντας σε κίνδυνο την ασφάλεια του εξοπλισμού και του προσωπικού. Επομένως, η δευτερεύουσα πλευρά πρέπει να γειώνεται αξιόπιστα κατά τη λειτουργία.