Máy biến áp cách ly hoạt động bằng cách có một máy biến áp bước lên hoặc bước xuống thông thường, trong đó hai cuộn dây cách điện được quấn quanh lõi chứa sắt, nhưng nó bao gồm một tấm chắn Faraday để cách ly các cuộn dây với nhau và căn cứ vào vỏ máy biến áp. Điều này giúp cách ly hiệu quả cuộn dây của máy biến áp, bảo vệ thiết bị khỏi các vật nối đất và bảo vệ mọi người khỏi điện áp cao nguy hiểm, chết người.
Bản thân máy biến áp hoạt động dựa trên dòng điện từ trường. Một cuộn dây, được gọi là cuộn sơ cấp, được nối với nguồn điện xoay chiều tạo ra từ trường thay đổi trong lõi chứa sắt. Từ trường biến thiên này sau đó tạo ra dòng điện xoay chiều trong cuộn dây thứ hai, dòng điện này được nối với một mạch riêng biệt. Tỷ số giữa số vòng ở cuộn thứ nhất với số vòng ở cuộn thứ hai, còn được gọi là tỷ số vòng, xác định tỷ số của sự thay đổi điện áp mà máy biến áp cung cấp. Máy biến áp bậc thang làm tăng hiệu điện thế do số vòng dây ở cuộn thứ cấp nhiều hơn số vòng ở cuộn sơ cấp. Máy biến áp bậc xuống làm việc ngược lại. Công suất không đổi qua máy biến áp và vì công suất điện bằng hiệu điện thế nhân với cường độ dòng điện nên tỉ số giữa sự thay đổi của hiệu điện thế qua máy biến áp tỉ lệ nghịch với tỉ số của sự thay đổi cường độ dòng điện.
