Napetostni regulator je naprava, ki vzdržuje relativno konstantno izhodno napetost, čeprav je njegova vhodna napetost lahko zelo spremenljiva. Obstajajo številne posebne vrste napetostnih regulatorjev, ki temeljijo na določeni metodi, ki jo uporabljajo za nadzor napetosti v tokokrogu. Na splošno regulator napetosti deluje tako, da svojo izhodno napetost primerja s fiksno referenco in to razliko zmanjša z negativno povratno zanko.
Pasivni regulatorji napetosti so zelo preproste zasnove, ki jih je mogoče uporabiti le, če bo vhodna napetost vedno večja od izhodne napetosti. Vsebuje upor, ki zmanjša izhodno napetost na želeno raven. Upor preprosto odvrne odvečno napetost kot toploto. Vezja, ki lahko zahtevajo povečanje napetosti, bodo potrebovala aktivni regulator napetosti.
Osnovni regulator napetosti temelji na preprosti elektromehanski zasnovi. Žica, priključena na vezje, je navita tako, da tvori elektromagnet. Ko se napetost v vezju poveča, se poveča tudi moč elektromagneta. To povzroči, da se železno jedro premakne proti elektromagnetu, ki je povezan s stikalom za vklop. Ko premični magnet potegne stikalo, zmanjša napetost v tokokrogu.
Železno jedro od elektromagneta zadržuje neka sila, na primer vzmet ali gravitacija. Ko se napetost v vezju zmanjša, elektromagnet postane šibkejši. To omogoča, da se železno jedro premakne nazaj v svoj počitek, kar ponovno vklopi stikalo in poveča napetost vezja. To povzroči negativno povratno zanko, kar pomeni, da regulator napetosti zmanjša napetost, če je previsoka, in poveča napetost, kadar je prenizka.
Občutljivost regulatorja napetosti je mogoče znatno povečati z zasnovo, ki omogoča železnemu jedru, da se premika vzdolž vrste uporov ali navitij. Ko se položaj železnega jedra spremeni, se stika z vezjem na različnih točkah, kar po potrebi spremeni napetost vezja. Ta zasnova omogoča regulatorju napetosti, da se odzove na zelo majhne spremembe napetosti vezja.
Omrežni regulator je natančnejši izraz za napravo, ki nadzoruje napetost na izmeničnem omrežju. Stabilizator izmenične napetosti običajno uporablja brezstopenjski avtotransformator za regulacijo glavne napetosti v domu. Stabilizator enosmerne napetosti pogosto nadzira surovo napetost iz akumulatorja z uporabo ranžirnega toka, ki elektriko prevaja samo pri določeni napetosti.