包括旋转电机和变压器两大类，本条主要介绍前者。

旋转电机实现机械能与电能之间的转换，基本工作原理依据的是物理学中的电动机定则（左手定则）和发电机定则（右手定则）。电机工作时此两定则均同时起作用。如在某个导体中输入电流，则在磁场的作用下产生电动机作用，出现机械力，使导体运动。导体与磁场有了相对运动以后，就会切割磁场，根据发电机定则在导体中产生电动势。这个电动势的方向和输入电流的方向相反，所以通常称此电动势为反电动势。

为了克服这个反电动势，使电流能够流入导体，外界的电源必须输入电功率，即。为处于磁场内的导线长度。与此同时，由于导体的运动，它能输出机械功率。其值正好等于从电源输入的电功率。反之，若输入一个机械力，加在导体上使它以速度运动，导体切割磁场，产生感应电动势，如导体经外电路接通，通过负载产生电流，则导体中发出的电功率为。而推动导体运动需输入的机械功率为。其值也正好等于输出的电功率。这就是在电动机和发电机中实现机电能量变换的实质。

电机中有做相对运动的两个部件，在空间静止不动的部件叫定子；运动的部件通常做旋转运动，称为转子。定、转子之间有一定的间隙，称为气隙。气隙的大小对电机的性能有很大的影响。

电机中有由导电线绕成的许多线圈，它们按一定的规律连接成不同的绕组。绕组有两类：一类通直流电流在电机中产生磁场，称为励磁绕组；另一类通交流电，实现机电能量变换，称为电枢绕组。电枢绕组中电流产生的磁场，称为电枢反应磁场，它相对该绕组做旋转运动。直流电机有一个励磁绕组在定子上，转子上有一个电枢绕组。同步电机有一个励磁绕组和一个电枢绕组。异步电机定、转子上都各有一个电枢绕组，其励磁作用由电枢磁场担任。

为了在电机中获得较强的磁场，电机中磁路的各部分均由导磁性能好的铁磁材料组成。磁路中磁通不随时间变化的部分采用钢板叠成或用铸钢件，磁通呈交变的部分必须用薄的硅钢片叠成，片间涂绝缘漆，以减少其中的涡流损耗。

电机中的能量损耗有：①导电线圈及通路电阻中流过电流所产生的能量损耗，一般称为铜耗。②导磁磁路中由于磁通变化所产生的涡流损耗和磁滞损耗，称为铁耗。③转动部分及空气产生的摩擦损耗，称为机械损耗。电机运行时，铁耗及机械损耗基本保持不变，铜耗随负载增加而增大。电机中的各种损耗均变成热量，使电机发热、温度升高，与环境温度产生温差（称为电机的温升），向环境散热。当电机中的损耗与所散的热量相等时，电机的温升就达到稳定。

电机线圈所用绝缘材料按其耐热性分为Y（90℃）、E（120℃）、B（130℃）、F（155℃）、H（180℃）几级。耐热程度越高，同等容量电机的体积越小。

为了避免电机温升过高，常需加强电机中的冷却措施。通常在电机转子上带有风扇，低速电机有时需另装风扇鼓风。大型汽轮发电机采用在电机内腔中充氢（氢冷）。更大型发电机也有将线圈导线作成空心管状，管内通氢（氢内冷）、水（水冷）或其他低蒸发温度介质（蒸发冷却）的。

电机的额定值（铭牌数据），规定了电机正常运行的条件。包括电机的额定电压、电流、功率、频率、转速、工作制、绝缘等级（允许温升）等。电机的额定功率或容量决定了电机尺寸的大小和材料的消耗量，对电动机是指轴上输出的机械功率，对发电机是指其发出的电功率。超过额定容量运行将导致电机温升过高烧毁或产生机械损坏。

电机的特性很多，对用户来说最重要的是它的负载特性。发电机的负载特性指在转速及励磁不变情况下，其端电压随负载而变化的特性，通常称为发电机的外特性；对电动机则指在励磁电流及电源电压不变的情况下，其转速随负载而变的特性，通常称为电动机的机械特性。视负载变化的快慢，这两种特性又分静态特性和动态特性两种，用户对这些特性常有一定的要求，如要求不能满足，需对电机的设计进行改变或在运行时采取一定的调节措施。

电机产品试验分为两种：①型式试验。旨在对电机的各种性能进行全面的检查和考核，以确定其能否满足有关标准、技术条件和设计的要求。试验的项目众多，进行型式试验需要比较长的时间，消耗较多的能量，通常只在新产品完成，或对电机设计和工艺有较大改动后进行，以验证电机的设计和工艺恰当，成功后再投入批量生产。②检查试验。又称出厂试验，试验项目不多，只是型式试验项目中的较易做的一小部分，旨在判断电机在出厂前是否基本合格。各种电机型式试验和检查试验的试验项目在国家（或公司、行业）标准或有关产品的技术条件中有明确的规定。