Lineer voltaj regülatörü temel olarak giriş, çıkış ve GND pinlerinden oluşur. Değişken çıkış özelliğinde olduğu için çıkış gerilimini geri besleyen geri besleme pini eklenir.
Bir lineer regülatörün iç devresi temel olarak bir hata yükselticisinden (hata tespiti için işlemsel bir yükseltici), bir referans voltaj kaynağından ve bir çıkış transistöründen oluşur. Çıkış transistörleri olarak PCH MOSFET ve NCH MOSFET kullanılsa da bipolar PNP ve NPN transistörler de kullanılabilir.
Operasyon, işlemsel yükselticinin temel kontrol devrelerinden biri olan geri besleme döngüsü kullanılarak tamamen simüle edilir. Giriş veya yük değiştikten sonra hata amplifikatörü, regülatörün çıkış voltajından gelen geri besleme referans voltajını sürekli olarak karşılaştırır, güç transistörünü sıfıra ayarlar ve çıkış voltajı değişmeye başlasa bile VO'yu sabit tutar. Bu, stabilizasyonu (düzenlemeyi) kontrol eden geri besleme döngüsüdür.
Daha önce bahsedildiği gibi, hata yükselticinin evirmeyen pinlerinin voltajı genellikle VREF'inkiyle aynıdır, dolayısıyla R2'ye giden akım sabit olacaktır. R1 ve R2'ye akan akım REF÷R2 ile elde edilebilir, yani Vo akım ×(R1 artı R2) olacaktır.