为了输入不同的电压，输入绕组也可以用多个绕组以适应不同的输入电压。同时为了输出不同的电压也可以用多个绕组。三个独立的绕组，通过不同的接法（如：星形、三角形），使其输入三相交流电源，其输出亦如此，这就是三相变压器。

三相组式变压器是由三个单相变压器在电路上做三相联结而组成的，各相主磁通沿各自铁心形成一个单独回路，彼此毫无关系。所以，三相组式变压器当一次绕组外施三相对称电压时，三相主磁通是对称的。由于三相铁心相同，三相空载电流也是严格对称的。

实际制造时，为了使结构简单、节省硅钢片，通常将三个铁心柱排列在一同平面上，这就是常用的三相心式变压器的铁心。在这种磁路系统中，每相主磁通必须通过另外两相的磁路方能闭合，故各相磁路彼此相关。由于铁心成平面结构形式，使得三相磁路长度不等。中间的B相较短，两边的A、C两相较长，导致三相磁阻稍有差别。

当外施三相对称电压时，三相空载电流将不相等，B相略小，A、C两相大些，由于变压器的空载电流很小，它的不对称，对变压器负载运行影响极小，可略去不计。目前，电力系统用的较多的是三相心式变压器，部分大容量的变压器由于运输困难等原因，也有采用三相组式结构的。