Prinsip kerja inti dari trafo utama trafo daya adalah induksi elektromagnetik, menggunakan medan magnet untuk mencapai kenaikan/penurunan tegangan dan transfer energi. Ide dasarnya adalah memanfaatkan arus bolak-balik untuk menghasilkan perubahan fluks magnet pada satu belitan, yang pada gilirannya menginduksi tegangan pada belitan lainnya.
Saat arus bolak-balik mengalir ke belitan-tegangan tinggi pada transformator utama, hal ini menghasilkan medan magnet bolak-balik di inti besi. Medan magnet ini ditransmisikan melalui inti besi ke belitan tegangan rendah, menginduksi gaya gerak listrik (EMF) dan mencapai konversi tegangan. Rasio belitan belitan tegangan-tinggi dan tegangan rendah-menentukan rasio tegangan keluaran terhadap tegangan masukan; ini biasa disebut sebagai rasio putaran. Dengan kata lain, sisi dengan jumlah lilitan lebih banyak memiliki tegangan lebih tinggi, dan sisi dengan jumlah lilitan lebih sedikit memiliki tegangan lebih rendah.
Selain konversi tegangan, trafo utama juga menjalankan fungsi transmisi dan isolasi daya. Hal ini memungkinkan koneksi yang aman dari jaringan listrik dengan tingkat tegangan berbeda sekaligus memblokir arus DC dan beberapa arus gangguan, sehingga melindungi peralatan hilir. Efisiensi trafo utama sangat tinggi, biasanya di atas 98%, namun sejumlah kecil rugi-rugi tembaga dan besi masih terjadi selama pengoperasian. Oleh karena itu, diperlukan sistem pendingin untuk menjaga kestabilan suhu dan menjamin pengoperasian yang andal dalam jangka waktu lama.
