电容式电压互感器实质上是一个电容分压器，为便于分析起见，将电容器串分成主电容C1和分压电容C2两部分，如左上图所示。设一次侧相对地电压为U1，则C2上的
电容式电压互感器通过中间变压器降压后再接仪表，如左下图所示，其主要原因是电容分压器的输出端不能直接与仪表相连，不然，二次负荷阻抗将影响其准确度。保护间隙的作用是当分压电容上出现异常过电压时，间隙先击穿，以保护补偿电抗器、分压电容和中间变压器不致被过电压损坏。
电容式电压互感器与电磁式电压互感器相比，具有冲击绝缘强度高、制造简单、重量轻、体积小、成本低、运行可靠、维护方便并可兼做高频载波通信的耦合电容等优点。主要缺点是其误差特性比电磁式电压互感器差，且输出容量较小，影响误差的因素较多（如温度、频率等）。目前我国制造的YDR型电容式电压互感器准确度已提高到0.5级，在110KV及以上中性点直接接地系统中得到了广泛的应用。
电容式电压互感器接线图：在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中，为了测量相对地电压，PT一次绕组必须接成星形接地的方式。
在3~60KV电网中，通常采用三只单相三绕组电压互感器或者一只三相五柱式电压互感器的接线形式。必须指出，不能用三相三柱式电压互感器做这种测量。当系统发生单相接地短路时，在互感器的三相中将有零序电流通过，产生大小相等、相位相同的零序磁通。在三相三柱式互感器中，零序磁通只能通过磁阻很大的气隙和铁外壳形成闭合磁路，零序电流很大，使互感器绕组过热甚至损坏设备。而在三相五柱式电压互感器中，零序磁通可通过两侧的铁芯构成回路，磁阻较小，所以零序电流值不大，对互感器不造成损害。
