目前電力系統(tǒng)中廣泛應用的是電磁式電流互感器，在正常條件下使用時，其一次繞組串聯(lián)在被測回路中，二次繞組經(jīng)某些負荷而閉合，二次電流與一次電流成正比。
電磁式電流互感器的結(jié)構(gòu)和變壓器類似，主要由鐵芯、一次繞組、二次繞組、絕緣材料及其他附件構(gòu)成。其一次繞組常用銅或鋁制成，二次繞組則一般采用漆包銅線。鐵芯常用材料為冷軋硅鋼片、坡莫合金和超微晶合金。冷軋硅鋼片價格最便宜，應用也最普遍，既適用于制造保護用電流互感器，也適用于制造測量用電流互感器，但用其制成的互感器往往精度不高。坡莫合金和超微晶合金多用于制造對精度要求較高的互感器。坡莫合金是一種在較弱磁場下有較高的磁導率的鐵鎳合金，它在鐵鎳的基礎上添加一些其他元素，以增加材料的電阻率，減小做成鐵芯后的渦流損失，而且添加元素還可以提高材料的硬度。坡莫合金具有較高的初始磁導率、矯頑力低，磁性能穩(wěn)定，但其價格貴，加工和熱處理復雜，頻率大于10khz時，損耗和有效磁導率不理想。超微晶合金是20世紀80年代發(fā)現(xiàn)的一種軟磁材料，它是利用制作非晶合金的工藝，首先獲得非晶材料，再經(jīng)過熱處理后獲得直徑為10～20nm的微晶而制成的，具有比晶態(tài)和非晶態(tài)合金更好的綜合性能。超微晶合金飽和磁感應強度和起始磁導率高，損耗低，穩(wěn)定性好，價格比坡莫合金便宜，用其制成的互感器體積小、質(zhì)量輕、精度高。電流互感器常見的鐵芯型式有疊片鐵芯、卷鐵芯、開口鐵芯等。疊片鐵芯由沖剪成的鐵芯片疊積而成，主要用于35kv及以下的小電流互感器。卷鐵芯有圓環(huán)形、扁圓形等形狀，主要用于35kv及以上的大電流互感器。開口鐵芯帶有氣隙，主要用于暫態(tài)保護電流互感器。
電磁式電流互感器的基本工作原理和變壓器相似，但有自己的特點。
(1)一次繞組串聯(lián)在被測電路中，并且匝數(shù)很少，僅為一匝或幾匝，因此一次電流值只受一次回路參數(shù)的影響，而與二次電流大小無關(guān)。
(2)電流互感器二次繞組的負載是測量儀表和繼電器等的電流線圈，阻抗很小，所以正常運行時，電流互感器在接近短路的狀態(tài)下運行，二次電流的大小由一次電流決定，幾乎不受二次負荷的影響。
當電流互感器一次繞組流過電流1時，由于電磁感應，將在二次繞組中產(chǎn)生感應電動勢，若二次繞組經(jīng)過測量儀表和電流線圈等形成回路，則二次繞組將流過電流2。與變壓器類似，其磁動勢平衡關(guān)系為
1n1+2n2=0n1 (1)
式中：0為勵磁電流；n1為一次繞組的匝數(shù)；n2為二次繞組的匝數(shù)。
當一次電流未超過額定電流時，勵磁電流遠小于一次電流，因此0可忽略不計。此時，一次電流和二次電流的大小存在如下關(guān)系
i1n1=i2n2 (2)
可見，理想情況下電流互感器繞組中的電流與匝數(shù)成反比。額定一次電流i1n與額定二次電流i2n之比稱為電流互感器的額定電流比，用k：表示，即
ki=i1n/i2n≈n2/n1 (3)
目前，很多測量用電流互感器的二次繞組都引出中間抽頭，以改變二次繞組的匝數(shù)，得到不同的額定電流比。對于110kv及以上的電流互感器，為了適應一次電流的變化和減少產(chǎn)品規(guī)格，常將一次繞組分成幾組，如兩組或四組，通過切換可以將其連接方式變?yōu)榇?lián)或并聯(lián)，以獲得不同的額定電流比。