Strukturen til en strømtransformator er veldig lik den til en vanlig transformator. Jernkjernen til strømtransformatoren er sammensatt av silisiumstållamineringer. En strømtransformator (CT) har i utgangspunktet en eller flere vindinger av en primærspole med et stort tverrsnittsareal. I noen tilfeller kan stripen som bærer den høye strømmen fungere som primær. Den er i serie med ledningen som fører høystrømmen.

Strømtransformatoren består av en primærspole, en sekundærspole, en jernkjerne, en isolerende brakett og en uttaksterminal. Jernkjernen til strømtransformatoren er laget av laminerte silisiumstålplater. Dens primære spole er koblet i serie med hovedkretsen, og gjennom den målte strømmen I1 genereres en vekslende magnetisk fluks i jernkjernen, slik at sekundærspolen induserer den tilsvarende sekundærstrømmen I2. Hvis eksitasjonstapene ignoreres, så I1n1=I2n2, hvor n1 og n2 er antall vindinger av henholdsvis primær- og sekundærspolene. Konverteringsforholdet til strømtransformatoren er K=I1/I2=n2/n1.

Siden primærspolen til strømtransformatoren er koblet til hovedkretsen, må primærspolen jordes med et isolasjonsmateriale som er egnet for primærlinjespenningen for å sikre sikkerheten til sekundærkretsen og menneskekroppen. Sekundærkretsen består av sekundærspolen til strømtransformatoren, instrumentet og strømspolen til reléet i serie. Strømtransformatorer kan grovt deles inn i to kategorier, strømtransformatorer for måling og strømtransformatorer for beskyttelse.

Prinsippet til strømtransformatoren er basert på prinsippet om elektromagnetisk induksjon. Den primære viklingen fører ofte all strømmen av linjen gjennom den. Når strømtransformatoren fungerer, er sekundærkretsen alltid lukket. Derfor er måleinstrumentet og beskyttelseskretsen koblet i serie med spolen. Impedansen er veldig liten, og arbeidstilstanden til strømtransformatoren er nær en kortslutning.