Sprawność transformatora zazwyczaj zmienia się wraz z warunkami obciążenia, a zrozumienie tej zależności ma kluczowe znaczenie dla optymalizacji transferu energii i minimalizacji strat w systemach elektrycznych. Ogólnie rzecz biorąc, wydajność transformatora wzrasta wraz z obciążeniem do pewnego punktu. Przy małych obciążeniach transformator może pracować poniżej swojej optymalnej sprawności ze względu na straty w rdzeniu i straty prądu jałowego, które pozostają względnie stałe niezależnie od obciążenia. Wraz ze wzrostem obciążenia w ramach znamionowej wydajności transformatora wydajność wzrasta, ponieważ większa część mocy wejściowej jest przekazywana na moc wyjściową.
Sprawność nie rośnie liniowo wraz z obciążeniem, ale raczej podąża według krzywej charakterystycznej. Przy małych obciążeniach transformator może wykazywać niższą sprawność, ponieważ straty (takie jak straty w rdzeniu i straty w miedzi) stanowią znaczny procent mocy wejściowej. Wraz ze wzrostem obciążenia straty pozostają względnie stałe, ale moc dostarczana do obciążenia wzrasta, co skutkuje wyższą wydajnością. Jednakże poza pewnym punktem, zwykle zbliżającym się do pełnego obciążenia lub w pobliżu znamionowej wydajności transformatora, sprawność może się utrzymać na stałym poziomie lub nawet nieznacznie spaść z powodu takich czynników, jak efekt nasycenia rdzenia lub zwiększone straty miedzi przy wyższych prądach.
Kiedy obciążenie transformatora wzrasta, na jego działanie wpływa kilka czynników. Po pierwsze, regulacja napięcia ma tendencję do poprawy wraz ze wzrostem obciążenia, co oznacza, że transformator może utrzymać napięcie bliższe znamionowemu napięciu wyjściowemu przy zmieniających się warunkach obciążenia. Jest to korzystne dla zapewnienia stabilnej pracy podłączonego sprzętu. Po drugie, moc dostarczana do obciążenia wzrasta wraz z prądem obciążenia, poprawiając ogólną efektywność przenoszenia energii z uzwojenia pierwotnego do wtórnego. Jednakże nadmierne obciążenie przekraczające pojemność znamionową transformatora może prowadzić do przegrzania, zmniejszenia wydajności i potencjalnego uszkodzenia uzwojeń transformatora.
Sprawność wzrasta wraz z rezystancją obciążenia w transformatorze, głównie dlatego, że przy wyższych rezystancjach obciążenia dominują straty rezystancyjne (straty w miedzi). Straty te są proporcjonalne do kwadratu prądu obciążenia, więc wraz ze wzrostem rezystancji obciążenia prąd obciążenia maleje, zmniejszając w ten sposób straty miedzi. Ta redukcja strat przyczynia się do wyższej wydajności, ponieważ mniej mocy jest rozpraszane w postaci ciepła w uzwojeniach. Dlatego transformatory są zaprojektowane tak, aby działały wydajnie, gdy impedancja obciążenia odpowiada impedancji znamionowej transformatora, zapewniając maksymalny transfer mocy i minimalne straty energii.
Sprawność transformatora wzrasta w funkcji prądu obciążenia z powodu kilku czynników. Początkowo przy niższych prądach obciążenia transformator może pracować poniżej wydajności szczytowej z powodu strat stałych, takich jak straty w rdzeniu i straty w prądzie jałowym. Wraz ze wzrostem prądu obciążenia większa część mocy wejściowej jest przekształcana w użyteczną moc wyjściową, co prowadzi do poprawy wydajności. Zależność ta jest znacząca, ponieważ straty (zarówno straty w rdzeniu, jak i straty w miedzi) pozostają stosunkowo stałe, ale moc wyjściowa dostarczana do obciążenia wzrasta wraz z prądem obciążenia. Dlatego transformatory zaprojektowano tak, aby działały wydajnie w szerokim zakresie prądów obciążenia, optymalizując transfer energii i minimalizując straty.