В основе принципа действия УЗО лежит использование измерительного трансформатора, который имеет две индуктивно связанные обмотки. Одна из них подключена последовательно к нулевому, а другая – к фазному проводу. В нормальных условиях работы электрической сети магнитные потоки, вызванные этими токами, взаимно компенсируются, поскольку значения их равны между собой.
В случае возникновения тока утечки, магнитный поток, создаваемый током фазного провода, превышает значение магнитного потока в нулевом проводе. В результате подается команда на срабатывание реле, которое размыкает электрическую цепь.