Autotransformatorius yra elektros transformatorius, kuriame yra tik viena apvija, o ne atskirtos pirminės ir antrinės apvijos. Viena apvija vis tiek leidžia atlikti tą pačią funkciją kaip ir paprastas transformatorius. Autotransformatoriuose kiekviena priešinga ritės pusė veikia kaip pirminė arba antrinė pusė, priklausomai nuo to, kuri ritės pusė yra prijungta prie apkrovos ir maitinimo šaltinio. Prie ritės tarp dviejų priešingų pusių yra padarytos mažiausiai trys jungtys, kurios yra naudojamos autotransformatoriaus sukuriama įtampa, kad transformatorius veiktų taip, kaip buvo numatyta.
Pagrindinė transformatoriaus funkcija yra transformuoti į grandinę nukreiptos įtampos kiekį, prijungiant jungtį nuo maitinimo šaltinio prie apkrovos tam tikrame transformatoriaus apvijos taške. Dėl to, kad transformatoriaus ritės apvijų arba posūkių kiekis lemia bet kuriame apvijos taške išleidžiamos įtampos dydį, prieš prijungiant jungtyse galima stebėti išėjimo įtampą. Pavyzdžiui, jei į autotransformatorių patenkanti įtampa yra 100 V, transformatoriaus ritės pusiaukelėje arba centre išėjimo įtampa bus 50 V. Autotransformatoriaus išėjimo įtampa tiesiogiai priklauso nuo taško, kuriame transformatoriaus ritėje yra prijungta prie grandinės.
Tačiau tai nereiškia, kad visi autotransformatoriai turi tas pačias galimybes kaip ir įprasti transformatoriai. Yra apribojimų, taikomų autotransformatoriams, kurie neriboja įprastų transformatorių. Pavyzdžiui, naudojant autotransformatorius negalima atskirti įprasto transformatoriaus atskirų apvijų. Dėl to galimas apvijos izoliacijos gedimas, dėl kurio susidaro vieninga įtampa visoje apvijoje, todėl įėjimo įtampa yra tokia pati kaip išėjimo įtampa visoje apvijoje.
Jei autotransformatoriaus viduje esančios apvijos santykis yra toks, kad būtų galima išvesties įtampą apvijos gale, bendra išėjimo įtampa apvijos gale gali sukelti išėjimo įtampą, didesnę nei įėjimo įtampa, tiekiama į autotransformatorius. Tai svarbus kintamasis, kurį reikia žinoti kuriant maitinimo šaltinį kelioms grandinėms naudojant autotransformatorius. Prijungus grandinę prie apvijos galo, kuris negali toleruoti įtampos dydžio apvijos gale, gali būti pažeista grandinė.