Измерительные трансформаторы тока и напряжения обычно состоят из двух электрически изолированных обмоток W1 и W2 (первичной и вторичной), намотанных на общий замкнутый сердечник из листовой электротехнической стали или пермаллоя.
Для ИТТ, если пренебречь намагничивающим током, будет справедливо равенство 
. Отсюда
.
У трансформаторов напряжения добиваются предельно малых падений напряжений в обмотках. При таких условиях
.
По способу включения измерительных трансформаторов в первичную цепь, а также по способу подключения приборов ко вторичным обмоткам и по параметрам нагрузки ИТТ и ИТН существенно отличаются друг от друга.
Первичная обмотка ИТТ включается в цепь нагрузки последовательно, во вторичную обмотку последовательно между собой включаются амперметры, токовые катушки ваттметров, счетчиков, фазометров, катушки реле и все они, следовательно, обтекаются током I2. Первичная обмотка ИТН включается в измерительную цепь параллельно. К его вторичной обмотке параллельно между собой, т.е., на одно и тоже напряжение U2, подключаются вольтметры, цепи напряжения ваттметров, счетчиков, фазометров и т.д.
На щитках измерительных трансформаторов указываются номинальные первичные и вторичные величины: I1H и I2H – для трансформаторов тока и U1Н и U2Н для ИТН. Тогда номинальные коэффициенты трансформации равны
– для ИТТ;
– для ИТН.
Номинальный коэффициент трансформации КН – для данного трансформатора величина постоянная.
При использовании измерительных трансформаторов измеряются приборами вторичные величины, а первичные определяются как:
Для ИТТ I2H обычно равен 5 А (реже 1 или 0,5 А). Для ИТН 
В или 
В.
ИТТ работает в режиме близком к короткому замыканию, поскольку в его вторичную обмотку включаются приборы, имеющие малое сопротивление. Разрыв вторичной цепи (режим холостого хода) является аварийным случаем, так как при этом во вторичной обмотке трансформатора возникает большая ЭДС (2 – 5 кВ), опасная для жизни, которая может также привести к порче изоляции обмоток трансформатора.
ИТН работает в режиме близком к режиму холостого хода, поскольку к его вторичной обмотке подключаются приборы с большим сопротивлением. Короткое замыкание вторичной обмотки приводит к резкому увеличению токов в обмотках.
Для защиты ИТН от короткого замыкания в его первичной цепи ставятся плавкие предохранители.
Для правильного подключения приборов к измерительным трансформаторам зажимы трансформаторов стандартно маркируются особыми знаками. Зажимы первичной обмотки ИТТ маркируются буквами Л 1 и Л 2 (линия), вторичной обмотки – буквами И 1 и И 2 (измерительная цепь). Зажимы первичной обмотки ИТН обозначатся буквами А и Х, зажимы вторичной а и х
Стандартная маркировка зажимов позволяет определить направление протекания вторичного тока по известному направлению тока в первичной обмотке. Так, если принять, что в первичной обмотке ток протекает в направлении от Л 1 к Л 2 (от А к Х), то в вторичной обмотке направление тока от зажима И 2 к И 1 (от х к зажиму а).
