«Катушка Теслы» всего лишь разновидность трансформатора, которому тоже требуется источник питания.

Источник переменного напряжения подключают к первичной обмотке, обмотка создает магнитное поле. Вторичная обмотка вместе с собственной паразитной (Cs) емкостью образуют колебательный контур, в нем накапливается переданная ему энергия. Часть времени вся энергия в колебательном контуре хранится в форме напряжения. Таким образом, чем больше энергии поступает в контур, тем выше полученное напряжение. Основные характеристики «катушки Теслы» — резонансная частота вторичного контура, коэффициент связи первичной и вторичной обмоток, добротность вторичного контура.

Коэффициент связи определяет, как быстро энергия из первичной обмотки передается во вторичную, а добротность — насколько долго колебательный контур может сохранять энергию. Эксперты, самостоятельно конструирующие «катушки Теслы», сравнивают принцип их работы с качелями: качели — это колебательный контур; человек, который приводит качели в движение толчком, — первичная обмотка. Скорость качелей—ток во вторичной обмотке, а высота подъема — напряжение. Человек толкает качели, таким образом передает в них энергию. После нескольких толчков качели взлетают на предельную высоту — они накопили много энергии. Нечто подобное происходит и с «катушкой Теслы»: только когда энергии становится слишком много, происходит пробой воздуха и возникают красочные эффекты — стримеры (газовые разряды) — разветвленные светящиеся пучки, искровые, коронные и дуговые разряды.

Конструкция катушки проста и доступна для любого, кто прослушал курс физики средней школы: в верхней части располагается похожее на бублик кольцо — тероид, именно оно накапливает энергию, необходимую для образования стримера, и формирует электростатическое поле, которое отталкивает стример от вторичной обмотки катушки: