一般用在市电电源50–60Hz的变压器，若功率要超过几瓦，其体积就会很大，而且很笨重，而且绕组铜损及铁心的涡电流都会造成能量损失。直流-直流转换器会设计电路，让变压器或是电感可以在较高的频率工作，因此元件较小、较轻、价值也较价宜。甚至这类元件会用在一些原来用传统市电频率变压器的场合。例如，家用电气设备常会将市电电源先整流成直流电，用开关电源供应器的技术转换为所需电压的高频交流电，后再整流到对应电压的直流电。整个电路比传统配合变压器及整流器的系统要复杂，但价格便宜，效率也会比较好。
直流-直流转换器是接受直流输入电压并提供直流输出电压的装置。输出电压可以大于输入电压，反之亦然。这些用来匹配负载到电源。简单的直流-直流转换器电路由一个控制负载连接和断开电源的开关组成。
大部分的直流-直流转换器也会将输出的电压进行稳压，不过也有些例外，像是率的LED驱动电路是调节给LED电流的直流-直流转换器，还有简单的电荷泵，是将输出电压加大为原来的二倍或三倍。
直流-直流转换器也可以配合光伏阵列或风力发动机使用，目的是要让收集到多的能量，这类设备称为电源优化器。
电子型转换器：
实际应用的电子式直流转换器会使用开关切换的技术。直流-直流的开关电源可以将能量暂时储存，再透过输出电压释放，可以将直流电压转换为较高或是较低电压的直流电。能量的储存可以储存在电场（电容器）或是磁场（电感器或是变压器）。这种转换方式可以昇压也可以降压，切换式的转换效率可以到75%~98%，比线性电压调节器（会将不需要的能量以热的方式消耗）的效率要好。为了效率考量，其中的半导体元件开启或关闭的速度要相当快，不过因为有快速的暂态，加上电路布局上会有的杂散元件，让电路的设计更有挑战性。开关电源的率减少了散热片的大小或体积，也提升了便携式设备用电池供电时，可以运作的时间。在1980年代后期，因为功率级场效应管的出现，可以在较高频率下有比功率级双极性晶体管更低的切换损失，因此效率也可以进一步的提升，而且场效应管的驱动电路也比较简单。 另一个开关电源的重要突破是用功率级场效应管的同步整流技术代替飞轮二极管，其导通电路较低，也可以降低切换损失。在功率半导体广为应用之前，低功率的直流-直流同步整流器中包括一个机电式的震荡器，震荡后的电透过降压变压器，输出给真空管、半导体整流器、或是和震荡器连接的同步整流器。
