De efficiëntie van transformatoren verandert doorgaans met de belastingsomstandigheden, en het begrijpen van deze relatie is cruciaal voor het optimaliseren van de energieoverdracht en het minimaliseren van verliezen in elektrische systemen. Over het algemeen neemt de efficiëntie van de transformator tot een bepaald punt toe met de belasting. Bij lage belastingen kan de transformator onder zijn optimale efficiëntie werken als gevolg van kernverliezen en inactieve stroomverliezen die ongeacht de belasting relatief constant blijven. Naarmate de belasting toeneemt binnen de nominale capaciteit van de transformator, verbetert het rendement omdat een groter deel van het ingangsvermogen naar de uitgang wordt overgedragen.
Het rendement neemt niet lineair toe met de belasting, maar volgt eerder een karakteristieke curve. Bij lichte belastingen kan de transformator een lager rendement vertonen omdat de verliezen (zoals kernverliezen en koperverliezen) een aanzienlijk percentage van het ingangsvermogen vormen. Naarmate de belasting toeneemt, blijven de verliezen relatief constant, maar neemt het aan de belasting geleverde vermogen toe, wat resulteert in een hoger rendement. Echter, voorbij een bepaald punt, meestal bij het naderen van volledige belasting of in de buurt van de nominale capaciteit van de transformator, kan het rendement stagneren of zelfs licht afnemen als gevolg van factoren zoals verzadigingseffecten in de kern of verhoogde koperverliezen bij hogere stromen.
Wanneer de belasting in een transformator toeneemt, beïnvloeden verschillende effecten de werking ervan. Ten eerste heeft de spanningsregeling de neiging te verbeteren naarmate de belasting toeneemt, wat betekent dat de transformator onder wisselende belastingsomstandigheden dichter bij zijn nominale uitgangsspanning kan blijven. Dit is gunstig voor het garanderen van een stabiele werking van aangesloten apparatuur. Ten tweede neemt het aan de belasting geleverde vermogen toe met de belastingsstroom, waardoor de algehele efficiëntie van de energieoverdracht van de primaire naar de secundaire wikkeling verbetert. Overmatige belasting boven de nominale capaciteit van de transformator kan echter leiden tot oververhitting, verminderde efficiëntie en mogelijke schade aan de transformatorwikkelingen.
Het rendement neemt toe met de belastingsweerstand in een transformator, voornamelijk omdat resistieve verliezen (koperverliezen) domineren bij hogere belastingsweerstanden. Deze verliezen zijn evenredig met het kwadraat van de belastingsstroom, dus naarmate de belastingsweerstand toeneemt, neemt de belastingsstroom af, waardoor koperverliezen worden verminderd. Deze vermindering van verliezen draagt bij aan een hoger rendement omdat er minder vermogen als warmte in de wikkelingen wordt gedissipeerd. Daarom zijn transformatoren ontworpen om efficiënt te werken wanneer de belastingsimpedantie overeenkomt met de nominale impedantie van de transformator, waardoor maximale vermogensoverdracht en minimale energieverliezen worden gegarandeerd.
De efficiëntie in een transformator neemt toe als functie van de belastingsstroom als gevolg van verschillende factoren. Aanvankelijk kan de transformator bij lagere belastingsstromen onder het piekrendement werken vanwege vaste verliezen zoals kernverliezen en inactieve stroomverliezen. Naarmate de belastingsstroom toeneemt, wordt een groter deel van het ingangsvermogen omgezet in bruikbaar uitgangsvermogen, wat leidt tot een verbeterde efficiëntie. Deze relatie is significant omdat de verliezen (zowel kernverliezen als koperverliezen) relatief constant blijven, maar het uitgangsvermogen dat aan de belasting wordt geleverd, toeneemt met de belastingsstroom. Transformatoren zijn dus ontworpen om efficiënt te werken over een reeks belastingstromen, waardoor de energieoverdracht wordt geoptimaliseerd en verspilling wordt geminimaliseerd.