变压器是一种利用电磁感应原理来改变交流电压的电气设备。
一、基本原理
电磁感应定律
根据法拉第电磁感应定律，当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电动势。变压器主要由两个（或多个）绕组和一个铁芯组成。当交流电源接入初级绕组时，会在铁芯中产生交变磁场，这个交变磁场会穿过次级绕组。由于穿过次级绕组的磁通量发生了变化，从而在次级绕组中产生感应电动势。
例如，假设初级绕组的匝数为，次级绕组的匝数为，初级绕组两端的电压为，根据电磁感应原理，次级绕组两端的电压满足。这就是变压器改变电压的基本公式。如果，则，变压器为升压变压器；如果，则，变压器为降压变压器。
铁芯的作用
铁芯是变压器的重要组成部分，它的作用是为磁通提供低磁阻的通路，使得磁场能够有效地在初级绕组和次级绕组之间传递。一般采用高磁导率的材料，如硅钢片来制作铁芯。硅钢片有良好的导磁性能，并且可以减少铁芯中的涡流损耗。因为当铁芯中有交变磁场时，会在铁芯内部产生感应电流（涡流），而硅钢片由于其片状结构并且表面有绝缘涂层，可以增大涡流路径的电阻，从而减少涡流损耗。
二、主要类型
按用途分类
电力变压器：用于电力系统中升高或降低电压，是输配电系统的关键设备。例如在发电厂，发电机输出的电压（一般为几千伏）通过升压变压器升高到较高的电压（如 110kV、220kV、500kV 等），然后通过输电线路传输到远方的变电站。在变电站，再通过降压变压器将电压降低到适合用户使用的电压等级（如 380V/220V）。
仪用变压器：包括电压互感器和电流互感器。电压互感器主要用于测量高电压，它将高电压按比例转换为低电压，便于电压表等仪器进行测量。电流互感器主要用于测量大电流，将大电流按比例转换为小电流，供电流表等仪器测量。这样可以扩大仪表的量程，并且使测量更加安全。
特种变压器：如自耦变压器，它的初级绕组和次级绕组有一部分是共用的。自耦变压器的优点是结构简单、体积小、损耗小等。它常用于调节电压，例如在实验室的调压设备中经常会用到自耦变压器。还有如弧焊变压器，是一种为焊接电弧提供电能的变压器，它具有陡降的外特性，可以在焊接过程中稳定焊接电流。
按相数分类
单相变压器：只有一个初级绕组和一个次级绕组，用于单相交流电路，一般容量相对较小，常用于家庭电器等小型设备的电源变压器，如一些小型充电器内部的变压器。
三相变压器：用于三相交流电路，它实际上是由三个单相变压器组合而成的。在电力系统中，三相变压器应用广泛，因为三相交流电在发电、输电和用电等方面都有很多优势，如功率传输稳定、效率高等。三相变压器的绕组连接方式有多种，如 Y（星形）连接和 Δ（三角形）连接，不同的连接方式会影响变压器的电压、电流等参数。
三、变压器的损耗
铜损
铜损是指变压器绕组（一般是铜导线制成）中由于电流通过而产生的电阻损耗。根据焦耳定律（其中是功率损耗，是电流，是绕组电阻），当变压器负载电流增大时，铜损会显著增加。例如，一个变压器初级绕组电阻为，通过的电流为，则初级绕组的铜损为。
铁损
铁损包括磁滞损耗和涡流损耗。磁滞损耗是由于铁芯在交变磁场的作用下，其内部的磁畴反复翻转，消耗能量而产生的损耗。涡流损耗如前面所述，是由于铁芯中的感应电流（涡流）产生的热量损耗。铁损与变压器的负载大小基本无关，只要变压器接入交流电源，铁芯中有交变磁场，就会产生铁损。
四、变压器的重要性和应用领域
电力传输和分配领域
变压器是电力系统不可或缺的设备。在远距离输电中，通过升压变压器提高电压，可以减小输电线路中的电流，从而降低输电线路的损耗（根据，线路电阻一定时，电流减小，损耗降低）。在用户端，再通过降压变压器将电压降低到合适的等级供用户使用，满足各种电器设备的电压要求。
工业领域
在工业生产中，各种电气设备对电压的要求不同。例如，一些大型电机需要较高的电压来启动和运行，而控制电路和仪表等则需要较低的电压。变压器可以为这些设备提供合适的电压，保证工业生产的正常进行。
电子设备领域
在电子设备中，如电脑电源、手机充电器等，都需要变压器来将市电电压（一般为 220V 或 110V）转换为设备内部所需的各种低压直流电。通过变压器和整流、滤波等电路配合，为电子设备提供稳定的电源。