轻气体继电器由开口杯、干簧触点等组成，作用于信号。重气体继电器由挡板、弹簧、干簧触点等组成，作用于跳闸。
正常运行时，气体继电器充满油，开口杯浸在油内，处于上浮位置，干簧触点断开。当变压器内部故障时，故障点局部发生过热，引起附近的变压器油膨胀，油内溶解的空气被逐出，形成气泡上升，同时油和其他材料在电弧和放电等的作用下电离而产生瓦斯。当故障轻微时，排出的瓦斯气体缓慢上升而进入气体继电器，使油面下降，开口杯产生的支点为轴逆时针方向的转动，使簧触点接通，发出信号。
当变压器内部故障严重时，产生强烈的瓦斯气体，使变压器的内部压力突增，产生很大的油流向油枕方向冲击，因油流冲击挡板，挡板克服弹簧的阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动，使干簧触点接通，作用于跳闸。
轻重瓦斯的动作原理是不一样的，轻瓦斯是由于气体聚集在朝下的开口杯内使开口杯在变压器油浮力的作用下，上浮接通继电器，发出报警，反应变压器内故障轻微，变压器油受热分解产生了气体。而重瓦斯是由于变压器内有严重的故障，使变压器油受热迅速膨胀冲向油枕时，重瓦斯内挡板被冲开一定角度，接通继电器，产生信号。正常投入跳闸位。除非有滤油，补油等操作。一般大型油浸式变压器非电量保护还有：压力释放、压力突变等。