Strukturen til en transformatorstasjon kan utformes med enten betong eller stål, med konfigurasjoner som portalrammer og π-formede strukturer. Valget avhenger også av om utstyret er arrangert i ett lag eller flere lag.

1. Transformatorer

Transformatorer er hovedutstyret i transformatorstasjoner og kan kategoriseres i dobbeltviklingstransformatorer, treviklingstransformatorer og autotransformatorer (som deler en vikling for både høy- og lavspenning, med et tapp tatt fra høyspentviklingen for å tjene som lavspenning spenningsutgang). Spenningsnivåene er proporsjonale med antall omdreininger i viklingene, mens strømmen er omvendt proporsjonal.

Transformatorer kan klassifiseres basert på deres funksjon i step-up transformatorer (brukes i sendetransformatorer) og step-down transformatorer (brukes i mottakende transformatorstasjoner). Spenningen til transformatoren må samsvare med spenningen til kraftsystemet. For å opprettholde akseptable spenningsnivåer under varierende belastning, kan det hende transformatorer må bytte uttaksforbindelser.

Basert på trinnkoblingsmetoden kan transformatorer kategoriseres i trinnskiftende transformatorer med belastning og trinnskiftende transformatorer uten belastning. Trinnskiftende transformatorer brukes først og fremst i mottakerstasjoner.

2. Instrumenttransformatorer

Spenningstransformatorer og strømtransformatorer fungerer på samme måte som transformatorer, og konverterer høyspenning og store strømmer fra utstyr og samleskinner til lavere spennings- og strømnivåer egnet for måleinstrumenter, relébeskyttelse og kontrollenheter. Under nominelle driftsforhold er sekundærspenningen til en spenningstransformator 100V, mens sekundærstrømmen til en strømtransformator typisk er 5A eller 1A. Det er avgjørende å unngå å åpne sekundærkretsen til en strømtransformator, da dette kan føre til høyspenning som utgjør en risiko for utstyr og personell.

3. Bytteutstyr

Dette inkluderer strømbrytere, isolatorer, lastbrytere og høyspenningssikringer, som brukes til å åpne og lukke kretser. Effektbrytere brukes til å koble til og fra kretser under normal drift og automatisk isolere defekt utstyr og linjer under kontroll av relébeskyttelsesenheter. I Kina er luftstrømbrytere og svovelheksafluorid (SF6) strømbrytere ofte brukt i transformatorstasjoner vurdert over 220kV.

Den primære funksjonen til isolatorer (knivbrytere) er å isolere spenning under utstyr eller linjevedlikehold for å sikre sikkerhet. De kan ikke avbryte last- eller feilstrømmer og bør brukes sammen med strømbrytere. Ved strømbrudd skal strømbryteren åpnes før skillebryteren, og under strømgjenoppretting bør skillebryteren lukkes før strømbryteren. Feil betjening kan føre til skade på utstyret og personskade.

Lastbrytere kan avbryte laststrømmer under normal drift, men mangler evnen til å avbryte feilstrømmer. De brukes vanligvis sammen med høyspentsikringer for transformatorer eller utgående linjer vurdert til 10 kV og over som ikke brukes ofte.

For å redusere fotavtrykket til nettstasjoner er SF6-isolert bryterutstyr (GIS) mye brukt. Denne teknologien integrerer strømbrytere, isolatorer, samleskinner, jordingsbrytere, instrumenttransformatorer og kabelavslutninger i en kompakt, forseglet enhet fylt med SF6-gass som et isolerende medium. GIS tilbyr fordeler som kompakt struktur, lett vekt, immunitet mot miljøforhold, utvidede vedlikeholdsintervaller og redusert risiko for elektrisk støt og støyforstyrrelser. Det er implementert i nettstasjoner opp til 765kV. Det er imidlertid relativt dyrt og krever høye produksjons- og vedlikeholdsstandarder.

4. Lynbeskyttelsesutstyr

Undersentraler er også utstyrt med lynbeskyttelsesanordninger, primært lynavledere og overspenningsavledere. Lynavledere forhindrer direkte lynnedslag ved å rette lynstrømmen ned i bakken. Når lynet slår ned nærliggende linjer, kan det indusere overspenning i transformatorstasjonen. I tillegg kan drift av effektbrytere også forårsake overspenning. Overspenningsavledere utlades automatisk til bakken når overspenning overstiger en viss terskel, og beskytter dermed utstyret. Etter utlading slukker de raskt lysbuen for å sikre normal systemdrift, for eksempel sinkoksidoverspenningsavledere.