Пленочная защита основана на герметизации масла трансформатора подвижной пленкой, помещаемой в расширителе трансформатора и изолирующей масло в расширителе от соприкосновения с атмосферным воздухом. Конструктивно пленочная защита выполняется в виде эластичного компенсатора, способного изменять свой объем при всех температурных колебаниях объема масла в трансформаторе, или в виде эластичной мембраны, плавающей на поверхности масла и свободно изгибающейся при изменениях объема масла в расширителе.
Пленочную защиту устанавливают на трансформаторах III габарита и выше. Кроме пленочной в трансформаторах применяют и азотную защиту, в ней над масляное пространство расширителя заполнено азотом, исключающим увлажнение внутренней изоляции трансформатора и насыщение предварительно дегазированного масла кислородом. Азотную защиту устанавливают в основном на мощных трансформаторах напряжением 110 кВ и более. В последние годы преимущественное применение получила пленочная защита.