A virtamuuntaja on mittausmuuntaja, jota käytetään mittaamaan virtapiirin läpi kulkevaa virtaa. Suurten virtojen mittaaminen suoraan mittauslaitteilla ei ole vain kallista, vaan joskus erittäin vaarallista ja vaikeaa. Siksi virtapiirin läpi kulkeva virta on vähennettävä tiettyyn arvoon ennen kuin se voidaan mitata. Virtamuuntaja sarjassa piirin kanssa vähentää ensiöpiirin läpi kulkevan virran synnyttämää magneettikenttää ja siirtää sen toiseen piiriin, jota kutsutaan toisiopiiriksi. Toisiopiirin kiertovirrasta johtuen ensiöpiirissä kulkevan virran määrä voidaan mitata toisiokäämin rinnan kytketyllä mittalaitteella.

Virtamuuntaja koostuu pohjimmiltaan kolmesta osasta: magneettisydämestä, sydämen ympärille kierretystä ensiökäämistä ja ensiökäämin ympärille kierretystä toisiokäämistä vastakkaiseen suuntaan. Ensiökäämin läpi kulkeva virta luo magneettivuon magneettisydämen poikki. Magneettivuo ytimessä indusoi jännitteen toisiokäämin yli. Toisiokäämin rinnalla oleva mittalaite saa aikaan vastakkaiseen suuntaan suuntautuvan magneettivuon magneettisydämeen, koska toisiopiirin läpi kulkeva virta on vastakkaiseen suuntaan kuin käämi. Tämä magneettivuo tasapainottaa ensiökäämin läpi kulkevan virran synnyttämän magneettivuon. Tätä varten virtamuuntajien toisioliittimet on oikosuljettava mittalaitteen tai kuorman kanssa. Muuten magneettivuo vastakkaiseen suuntaan ei tapahdu, ja epätasapainoisen magneettivuon vuoksi magneettisydän voi lämmetä ja epäonnistua. Lisäksi tämä tilanne on vaarallinen käyttäjälle, koska se lisää toisiopuolen jännitettä.

Virtamuuntajia käytetään periaatteessa mittaustarkoituksiin. Virtamuuntajien käyttö mahdollistaa pienempien mittauslaitteiden ja suojareleiden käytön. Vaikka tämä on taloudellisempi ratkaisu, se mahdollistaa myös turvallisen käytön. Koska toisiopuolelle kytketyt mittalaitteet ja suojareleet on eristetty ensiöjännitteestä.