电机将电能转换为机械能。步进电机将电脉冲转换为特定的旋转运动。每个脉冲产生的运动都是精确且可重复的，这就是步进电机在定位应用中如此有效的原因。

　永磁步进电机包含永磁转子、线圈绕组和导磁定子。为线圈绕组通电会产生具有北极和南极的电磁场。定子承载磁场。可以通过顺序激励或“步进”产生旋转运动的定子线圈来改变磁场。下图说明了二相电机的典型步进顺序。在步骤1中，二相定子的A相通电。这将转子磁性锁定在所示位置，因为与磁极相吸不同，当A相关闭而B相打开时，转子顺时针旋转90°。在第3步中，B相开启，但极性与第1步相反，这会导致另一个90°旋转。在第4步中，

　图1所示的步进顺序称为“单相开启”步进。一种更常见的步进方法是“二相开启”，其中电机的二相始终通电。但是，一次只能切换一相的极性。采用二相步进时，转子在“平均”北磁极和“平均”南磁极之间对齐。由于二相始终接通，这种方法比“单相接通”步进的扭矩高出约40%。

　通过在过渡阶段之间插入关闭状态，电机也可以“半步”。这将步进器的全步距角减半。例如，90°步进电机每半步将移动45次。然而，与二相步进序列相比，半步进通常会导致20%-30%的扭矩损失，具体取决于步进速率。由于在每个交替的半步期间绕组中的一个未通电，因此施加在转子上的电磁力较小，从而导致扭矩的净损失。