Trennverstärker trennen Eingangssignale galvanisch von Ausgangssignalen und separieren kleinere Signale von unterlegter Gleichspannung oder von niederfrequenten Wechselspannungen. Im Englischen heißen sie Isolation Amplifier weil sie kleinere Wechselspannungssignale, die auf einer Gleichspannung oder auf einer niederfrequenten Wechselspannung wie der Netzspannung liegen, von der unterlegten Spannung trennen.
Mit Trennverstärkern können die separierten Kleinsignale potentialfrei verstärkt und als Messsignale oder für andere Zwecke benutzt werden. Sie bieten sowohl eine Separation der Signale als auch eine galvanische Potentialtrennung.
Trennverstärker kombinieren die galvanische Trennung mit der Verstärkung. Die galvanische Trennung kann mit induktiver Kopplung mit einem Transformator, mit kapazitiver Kopplung mit Kondensatoren oder über Hall- Sensoren erfolgen. Bei optischen Trennverstärkern erfolgt die galvanische Kopplung mit optoelektronischer Kopplung mit Leuchtdioden und Fotodioden. So wie sie beim Optokoppler eingesetzt wird. Zur Auskopplung unerwünschter Frequenzen wie der Netzfrequenz können Trennverstärker mit Hochpässen ausgestattet sein, die die niederfrequenten Signale sperren und die höherfrequenten passieren lassen.
Trennverstärker werden u.a. dort eingesetzt, wo eine Gefährdung durch hohe Spannungen besteht, wie bei medizinischen Geräten. Des Weiteren als Messverstärker zur Trennung kleinster überlagerten Wechselspannungen oder bei der Mess-Beeinträchtigung durch Brummschleifen.