Принцип действия электродвигателя постоянного тока основан на взаимодействии магнитного поля, создаваемого электромагнитами, с током, проходящим по обмотке якоря. Как известно, в этом случае на проводник с током, помещенный в магнитном поле, действует сила, величина которой зависит от интенсивности магнитного поля, проходящего тока и длины проводника. Если обмотку якоря рассматривать как совокупность таких проводников, то результатом взаимодействия двух полей— магнитного и электрического — является возникновение крутящего момента на валу якоря. Чтобы якорь вращался в одну определенную сторону, необходимо, чтобы при переходе проводника от зоны влияния одного полюса электромагнита в зону влияния другого направление тока в проводнике изменил ось на обратное. Для изменения направления тока ставится коллектор.

Обмотка электромагнитов носит название обмотки возбуждения. В схеме питания обмотка возбуждения может быть включена параллельно обмотке якоря, последовательно с ней, либо по смешанной схеме. В зависимости от этого различают двигатели соответственно с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением.

Характерной особенностью двигателей с параллельным возбуждением является малая зависимость скорости вращения якоря от нагрузки на валу. Это позволяет применять подобные двигатели для привода машин, требующих постоянства угловой скорости. Пусковой момент двигателей этого вида мал. Двигатели с последовательным возбуждением способны развивать большой пусковой момент и в соответствии с этим применяются как тяговые. Однако с увеличением нагрузки скорость вращения такого типа двигателей падает. Двигатели со смешанным возбуждением занимают промежуточное положение между первыми двумя видами двигателей и позволяют использовать их преимущества: постоянство скорости и большой пусковой момент.