Visokonapetostni napajalnik je tisti, ki ustvarja bistveno višjo izhodno napetost od vhodne napetosti. Lahko je nastavljiv napajalnik ali pa je izhod lahko fiksiran v napetosti in toku. Nekateri visokonapetostni napajalniki oddajajo majhne količine toka, drugi pa lahko zagotovijo velike količine. Te vrste napajalnikov se pogosto uporabljajo v zaslonih na osnovi plina, znanstvenih instrumentih in medicinski opremi. Prav tako lahko napajajo bliskavice kamer, vžigalnike in komercialne radijske oddajnike.
Izhodna napetost napajalnika je lahko tako nizka kot nekaj sto voltov ali celo več deset tisoč voltov. Vhod za napajanje je lahko iz baterije, nizkonapetostnega napajalnika ali vira izmeničnega toka (AC), odvisno od zasnove. Nekateri napajalniki, ki proizvajajo nekaj tisoč voltov AC pri razmeroma nizkih tokovih, se uporabljajo v plinskih in plazemskih zaslonih. Deset kilovolt (kV) AC enote se lahko uporabljajo za napajanje plinskih laserjev. Visokonapetostni napajalnik, ki proizvaja nizek enosmerni tok (DC) pri približno 2,000 voltov, pogosto napaja naprave za odvračanje živali.
Visokonapetostni enosmerni napajalnik z izjemno nizkim tokom, kot je 10 kV pri 500 mikroamperih (uA), se pogosto nahaja v elektrostatičnih čistilnikih zraka. Natančni napajalniki DC, ki jih je mogoče nastaviti do 30 kV, so pogosti v elektronskih mikroskopih in masnih spektrometrih. V teh instrumentih je tok omejen na le nekaj miliamperov (mA). Nekatere vrste rentgenske opreme uporabljajo visokonapetostni napajalnik z močjo 50 kV pri 5 mA. Treba je biti izjemno previden, saj so te kombinacije moči kljub navidez nizkim tokovom lahko še vedno smrtonosne.
Sistemi za vžig in stikala z iskrišči običajno vključujejo napajalnike DC, ki lahko proizvedejo hitre impulze visokega toka. Ta vrsta visokonapetostnega napajanja lahko proizvede na desetine 20-30kV impulzov vsako sekundo. Najdemo ga tudi v sprožilcih za bliskavice fotoaparata in v nekaterih napravah, ki so zasnovane za oddajanje električnih šokov. Vsak visokotokovni impulz se pogosto ustvari iz shranjenega naboja v kondenzatorju.
Zelo visokonapetostni AC napajalniki, ki proizvajajo do 20 kV pri samo nekaj mA toka, so manj pogosti. Običajno vključujejo sredstvo za prilagajanje frekvence proizvedene izmenične napetosti. Visokonapetostni napajalnik, kot je ta, lahko najdemo v elektrokemičnih aplikacijah, kot sta proizvodnja vodika in ozona.
Visokotokovni, visokonapetostni napajalnik je precej redek, včasih proizvaja 100 kV pri več kot 20 amperih. Te običajno najdemo v posebnih visokozmogljivih radiofrekvenčnih (RF) ojačevalnikih, kot so radarji in radijski oddajniki. Ta vrsta napajanja se uporablja tudi v jedrskih in drugih fizikalnih raziskavah.