Принцип действия измерительного трансформатора напряжения постоянного тока такой же, как и трансформаторов постоянного тока. В целях уменьшения тока I1, потребляемого от измеряемого источника, первичные обмотки сердечников делаются из тонкой проволоки с большим числом витков. Первичные обмотки соединяются последовательно и через добавочное сопротивление подключаются к измеряемому напряжению.
Вторичные обмотки сердечников соединяются параллельно и встречно для взаимной компенсации в первичных обмотках индуктированных ЭДС, которые могут достигнуть значительной величины из-за большого числа витков первичных обмоток. Трансформаторы напряжения постоянного тока, так же как и трансформаторы постоянного тока, имеют погрешность коэффициента трансформации, которая главным образом зависит от характеристик материала сердечников.