โครงสร้างของก หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า คล้ายกับหม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไปมาก แกนเหล็กของหม้อแปลงกระแสประกอบด้วยการเคลือบเหล็กซิลิกอน หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า (CT) โดยทั่วไปจะมีขดลวดปฐมภูมิหนึ่งรอบหรือมากกว่านั้นของพื้นที่หน้าตัดขนาดใหญ่ ในบางกรณี แถบที่มีกระแสไฟฟ้าสูงอาจทำหน้าที่เป็นกระแสหลักได้ เป็นแบบอนุกรมกับเส้นที่รับกระแสไฟสูง

หม้อแปลงกระแสประกอบด้วยขดลวดปฐมภูมิ ขดลวดทุติยภูมิ แกนเหล็ก ขายึดฉนวน และขั้วต่อทางออก แกนเหล็กของหม้อแปลงกระแสทำจากแผ่นเหล็กซิลิกอนเคลือบ ขดลวดปฐมภูมิเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับวงจรหลัก และผ่านกระแส I1 ที่วัดได้ ฟลักซ์แม่เหล็กสำรองจะถูกสร้างขึ้นในแกนเหล็ก เพื่อให้ขดลวดทุติยภูมิเหนี่ยวนำกระแสทุติยภูมิที่สอดคล้องกัน I2 หากละเลยการสูญเสียจากการกระตุ้น I1n1=I2n2 โดยที่ n1 และ n2 คือจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิตามลำดับ อัตราการแปลงของหม้อแปลงกระแสคือ K=I1/I2=n2/n1

เนื่องจากขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงกระแสเชื่อมต่อกับวงจรหลัก ขดลวดปฐมภูมิจะต้องต่อสายดินด้วยวัสดุฉนวนที่เหมาะสมกับแรงดันไฟฟ้าหลักเพื่อความปลอดภัยของวงจรทุติยภูมิและร่างกายมนุษย์ วงจรทุติยภูมิประกอบด้วยคอยล์ทุติยภูมิของหม้อแปลงกระแส อุปกรณ์ และคอยล์กระแสของรีเลย์แบบอนุกรม หม้อแปลงกระแสสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็น 2 ประเภท คือ หม้อแปลงกระแสสำหรับการวัด และหม้อแปลงกระแสสำหรับการป้องกัน

หลักการของหม้อแปลงกระแสจะขึ้นอยู่กับหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ขดลวดปฐมภูมิมักจะนำกระแสไฟฟ้าทั้งหมดของเส้นผ่านเข้าไป เมื่อหม้อแปลงกระแสทำงาน วงจรทุติยภูมิจะปิดอยู่เสมอ ดังนั้นเครื่องมือวัดและวงจรป้องกันจึงเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับขดลวด ความต้านทานมีขนาดเล็กมากและสถานะการทำงานของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าอยู่ใกล้กับไฟฟ้าลัดวงจร