按原理分為電磁感應式和電容分壓式兩類。電磁感應式多用于 220kv及以下各種電壓等級。電容分壓式一般用于110kv以上的電力系統(tǒng),330～765kv超高壓電力系統(tǒng)應用較多。電壓互感器按用途又分為測量用和保護用兩類。對前者的主要技術(shù)要求是保證必要的準確度；對后者可能有某些特殊要求，如要求有第三個繞組，鐵心中有零序磁通等。
電磁感應式電壓互感器 其工作原理與變壓器相同，基本結(jié)構(gòu)也是鐵心和原、副繞組。特點是容量很小且比較恒定，正常運行時接近于空載狀態(tài)。電壓互感器本身的阻抗很小，一旦副邊發(fā)生短路，電流將急劇增長而燒毀線圈。為此，電壓互感器的原邊接有熔斷器，副邊可靠接地，以免原、副邊絕緣損毀時，副邊出現(xiàn)對地高電位而造成人身和設備事故。測量用電壓互感器一般都做成單相雙線圈結(jié)構(gòu)，其原邊電壓為被測電壓（如電力系統(tǒng)的線電壓），可以單相使用,也可以用兩臺接成v-v形作三相使用。實驗室用的電壓互感器往往是原邊多抽頭的，以適應測量不同電壓的需要。供保護接地用電壓互感器還帶有一個第三線圈，稱三線圈電壓互感器。三相的第三線圈接成開口三角形（圖1），
開口三角形的兩引出端與接地保護繼電器的電壓線圈聯(lián)接。正常運行時，電力系統(tǒng)的三相電壓對稱，第三線圈上的三相感應電動勢之和為零。一旦發(fā)生單相接地時,中性點出現(xiàn)位移,開口三角的端子間就會出現(xiàn)零序電壓使繼電器動作，從而對電力系統(tǒng)起保護作用。線圈出現(xiàn)零序電壓則相應的鐵心中就會出現(xiàn)零序磁通。為此，這種三相電壓互感器采用旁軛式鐵心（10kv及以下時）或采用三臺單相電壓互感器。對于這種互感器，第三線圈的準確度要求不高，但要求有一定的過勵磁特性（即當原邊電壓增加時，鐵心中的磁通密度也增加相應倍數(shù)而不會損壞）。
電磁感應式電壓互感器的等值電路與變壓器的等值電路相同。
電容分壓式電壓互感器 在電容分壓器的基礎(chǔ)上制成。其原理接線見圖2。
電容c1和c2串聯(lián)，u1為原邊電壓,為c2上的電壓?？蛰d時,電容c2上的電壓為
由于c1和c2均為常數(shù)，因此正比于原邊電壓。但實際上，當負載并聯(lián)于電容c2兩端時,將大大減小,以致誤差增大而無法作電壓互感器使用。為了克服這個缺點，在電容c2兩端并聯(lián)一帶電抗的電磁式電壓互感器yh，組成電容分壓式電壓互感器(圖3)。
電抗可補償電容器的內(nèi)阻抗。yh有兩個副繞組，第一副繞組可接補償電容ck供測量儀表使用；第二副繞組可接阻尼電阻rd，用以防止諧振引起的過電壓。
電容式電壓互感器多與電力系統(tǒng)載波通信的耦合電容器合用，以簡化系統(tǒng)，降低造價。此時，它還需滿足通信運行上的要求。