步進電機是一種直流電機，其磁場以永磁體的形式放置在轉子上，具有兩組、三組或四組稱為相的線圈，放置在轉子周圍的定子中。繞組連接到外部邏輯驅動器，該驅動器按順序向繞組提供電壓脈沖。電機響應這些脈沖并根據命令執行啟動、停止和反轉操作。
轉子和定子都有一定的齒數以適應設計的步距角。步進角定義為轉子響應每個脈沖的角位移。
轉子位置取決于步距角和脈沖數。旋轉速度取決于精確控制的脈沖速率（而不是電源電壓）；從而使步進電機成為涉及精確定位操作的理想驅動器。與控制和伺服電機不同，不需要反饋控制繞組來閉合環路并監控轉子的位置和速度。
步進電機的工作原理如圖所示。轉子根據繞組的勵磁位置：
在位置(a)中，只有繞組A通電。
在位置(b)，兩個繞組A和B都通電。
在位置(c)，繞組B通電，依此類推。
步進電機系統必須以允許電機克服系統慣性的速率加速和減速。出于這個原因，轉子被構造成具有更小的直徑和更長的長度。如果步進電機動態過載，它會滑相。這些電機最適合負載在電機容量范圍內的應用。
保持力矩是電機可以克服的最大負載扭矩，不會導致轉子從其穩定的平衡位置滑落。步進電機的操作在很寬的速度范圍內都是準確和精確的。精度公差是在空載條件下響應輸入脈沖的每個轉子位移與標稱值的最大偏差。精度公差通常在3%到5%的范圍內，并且此誤差是非累積的。
