当变压器出现内部故障时，产生的气体将聚集在瓦斯继电器的上部，使油面降低。当油面降低到一定程度后，上浮筒便下沉，使水银接点接通，发出信号。如果是严重故障，油流会冲击挡板，使之偏转，并带动挡板后的连动杆向上转动，挑动与水银接点卡环相连的连动环，使水银接点分别向与油流垂直的两侧转动，两水银接点同时接通，使开关跳闸或发出信号。
常用瓦斯继电器有浮子式和挡板式两种。挡板式瓦斯继电器。是将浮子继电器的下浮子改为挡板结构。这两种瓦斯继电器的区别是，后者的挡板结构不随油面下降而动作，而是在油的流速达到每秒0.6~1.0米时才动作，所以挡板式瓦斯继电器遇到油面下降或严重缺油时，不会造成严重瓦斯误动跳闸。