Трансформаторы тока состоят из сердечника и двух обмоток: первичной и вторичной. Первичную обмотку, которая содержит небольшое количество витков, включают последовательно с нагрузкой, в цепи которой необходимо измерить ток, а к вторичной обмотке, с большим числом витков, подключают амперметр. Т. к. сопротивление амперметра мало, то можно считать, что трансформатор работает в режиме короткого замыкания, при котором суммарный магнитный поток равен разности потоков, созданных первичной и вторичной обмотками. Измеряемый ток, протекая по первичной обмотке, создаёт в ней небольшое падение напряжения, которое трансформируется во вторичную обмотку. Поскольку число витков вторичной обмотки значительно больше, чем у первичной, то на ней получается значительно большее напряжение при меньшем токе.
В режиме короткого замыкания. Потому, что при размыкании вторичной обмотки ТТ первичный ток равен току намагничивания, что приводит к нагреву ТТ и его выходу из строя (обычно нарушение изоляции вторички и возникновение межвиткового замыкания) , при замкнутой вторичной обмотке ток первичный трансформируется во вторичный (за вычетом небольшого тока намагничивания для создания магнитного потока).