Struktura a proudový transformátor je velmi podobný tomu u běžného transformátoru. Železné jádro proudového transformátoru je složeno z plechů z křemíkové oceli. Proudový transformátor (CT) má v zásadě jeden nebo více závitů primární cívky s velkým průřezem. V některých případech může páska přenášející vysoký proud fungovat jako primární. Je v sérii s vedením přenášejícím vysoký proud.

Proudový transformátor se skládá z primární cívky, sekundární cívky, železného jádra, izolačního držáku a výstupní svorky. Železné jádro proudového transformátoru je vyrobeno z vrstvených silikonových ocelových plechů. Jeho primární cívka je zapojena do série s hlavním obvodem a prostřednictvím měřeného proudu I1 vzniká v železném jádru střídavý magnetický tok, takže sekundární cívka indukuje odpovídající sekundární proud I2. Pokud jsou budicí ztráty ignorovány, pak I1n1=I2n2, kde n1 a n2 jsou počty závitů primární a sekundární cívky. Převodní poměr proudového transformátoru je K=I1/I2=n2/n1.

Protože primární cívka proudového transformátoru je připojena k hlavnímu obvodu, musí být primární cívka uzemněna izolačním materiálem vhodným pro napětí primárního vedení, aby byla zajištěna bezpečnost sekundárního okruhu a lidského těla. Sekundární obvod se skládá ze sekundární cívky proudového transformátoru, přístroje a proudové cívky relé v sérii. Proudové transformátory lze zhruba rozdělit do dvou kategorií, proudové transformátory pro měření a proudové transformátory pro ochranu.

Princip proudového transformátoru je založen na principu elektromagnetické indukce. Jeho primárním vinutím často prochází veškerý proud vedení. Když proudový transformátor pracuje, jeho sekundární obvod je vždy uzavřen. Proto jsou měřicí přístroj a ochranný obvod zapojeny do série s cívkou. Impedance je velmi malá a pracovní stav proudového transformátoru se blíží zkratu.