Une sous-station électrique contient des transformateurs pour modifier la tension d'entrée et de sortie, des disjoncteurs pour protéger l'équipement contre les surtensions, des interrupteurs et des coupures pour contrôler le flux de courant et des parafoudres pour protéger les lignes des orages. Les sous-stations peuvent être sans personnel ou elles peuvent contenir un bureau de contrôle si la sous-station supervise une section particulièrement importante du réseau électrique. Les sous-stations comportent également des clôtures et des portes pour plus de sécurité.
Lorsque l'électricité traverse une ligne électrique, une partie du courant est perdue en raison de la résistance. Pour minimiser les pertes de transmission, les services publics d'électricité transmettent l'électricité par des lignes principales à une tension extrêmement élevée. S'il passait directement de ces lignes à haute tension à une zone résidentielle, la tension serait beaucoup trop élevée pour être utilisée, et cela brûlerait les fils électriques et détruirait l'équipement. Les transformateurs sont utilisés pour augmenter et réduire la tension, et les sous-stations contiennent les transformateurs primaires qui desservent leurs sections particulières du réseau électrique.
Un transformateur simple se compose d'un noyau de fer en forme de beignet avec des bobines de cuivre enroulées sur des côtés opposés. Lorsque le courant traverse un ensemble de bobines, le champ magnétique qu'il crée induit un courant dans les bobines du côté opposé, même s'il n'y a pas de chemin direct à emprunter pour le courant. Si le côté connecté aux lignes de transport comporte deux fois plus de bobines que le côté connecté au réseau résidentiel, la tension est réduite de moitié. À l'aide d'une série de transformateurs, le service public d'électricité transforme la tension de 110 000 volts ou plus dans les lignes de transmission aux 110 volts nécessaires pour les appareils ménagers.
