Im Vergleich zu gewöhnlichen Leistungstransformatoren müssen Spezialtransformatoren strukturell besondere Betriebsbedingungen erfüllen (z. B. Hochfrequenz, Hochspannung, Hochstrom oder raue Umgebungen). Zu ihren Kernkomponenten gehören:
Kern: Hochpermeable Siliziumstahlbleche oder amorphe Legierungsmaterialien werden verwendet, um Wirbelstromverluste zu reduzieren. Beispielsweise muss der Kern eines Elektroofentransformators hohen Temperaturen standhalten und verwendet häufig kaltgewalzte Siliziumstahlbleche (Dicke 0,23–0,3 mm, siehe Norm IEC 60404-8).
Wicklungen: Unterteilt in Hochspannungswicklungen und Niederspannungswicklungen bestehen die Materialien meist aus Kupfer- oder Aluminiumfolie. Gleichrichtertransformatorwicklungen müssen harmonische Effekte berücksichtigen und eine mehrschichtige Abschirmstruktur verwenden.
Isoliersystem: Umfasst Öl--Isolierung (Mineralöl oder synthetischer Ester) und Trocken--Typ (Epoxidharzguss). Beispielsweise ist die Isolationsklasse von Traktionstransformatoren normalerweise die H--Klasse (Temperaturbeständigkeit 180 Grad).
Kühlsystem: Luft-gekühltes, öl-gekühltes oder wasser-gekühltes Design. Hochleistungs-Elektroofentransformatoren verwenden häufig eine erzwungene Ölzirkulationskühlung (Durchflussrate bis zu 2000 l/min, siehe GB/T 6451).