Il processo di funzionamento di un UPS online è il seguente: quando la rete elettrica fornisce normalmente energia, l'energia CA viene immessa nel trasformatore e, da un lato, viene caricata dal caricabatterie alla batteria e, dall'altro, viene convertita in CC dal raddrizzatore e inviata all'inverter. Dopo essere stata convertita in corrente alternata dall'inverter, viene inviata al carico attraverso il trasformatore di uscita e infine inviata al carico attraverso l'interruttore di conversione (connessione K a 4 punti). Il flusso di corrente dell'energia elettrica è il seguente:
Da quanto detto sopra, si evince che un UPS online si riferisce a un sistema in cui la rete elettrica carica la batteria mentre la elabora e la trasforma internamente prima di fornirla al carico durante la normale alimentazione; quando si verifica un'interruzione di corrente o un'alimentazione anomala nella rete elettrica, la batteria fornisce energia elettrica all'inverter per garantire l'alimentazione ininterrotta del carico. In caso di interruzione dell'alimentazione dalla rete o di utilizzo della batteria, l'alimentazione del carico non viene interrotta. Naturalmente, questa situazione si verifica quando non ci sono guasti interni all'UPS. Se una qualsiasi unità all'interno dell'UPS si guasta, il circuito di controllo può commutare l'interruttore di trasferimento dal punto K al punto A al punto B, ottenendo così un'uscita di bypass. Questo tipo di conversione ha due ragioni: in primo luogo, c'è un tempo di conversione (l'alimentazione viene interrotta) e in secondo luogo, l'alimentazione di rete non deve essere interrotta in questo momento, altrimenti l'alimentazione del carico non sarà garantita. Per garantire che il processo di conversione non influisca sul funzionamento del carico, il tempo di conversione deve essere il più breve possibile. Considerando l'effetto di accumulo di energia dei condensatori di filtraggio più grandi, il tempo di conversione dovrebbe essere generalmente inferiore a 3ms. Attualmente, gli UPS di potenza leggermente superiore utilizzano per lo più interruttori elettronici statici senza contatto per abbreviare il tempo di conversione, il che riduce notevolmente il tempo di conversione.