电动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。
永磁步进电机包括永磁转子、线圈绕组和磁定子。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。下图说明了二相步进电机的典型步骤顺序。在步骤1中，二相定子的A相通电。这会将转子磁性锁定在所示位置，因为与磁极吸引力不同，当A相闭合而B相打开时，转子顺时针旋转90。第3步，B相导通，但极性与第1步相反，再次旋转90。在步骤4中
图1中所示的步骤顺序称为单相开启步骤。比较常见的步进方式是二相通电，即电机的二相始终通电。然而，一次仅切换一相的极性。通过二相步进电机，转子在平均北极和平均南极之间对齐。由于二相始终接通，因此该方法比单相接通步骤提供了大约40%的扭矩。
通过在过渡阶段之间插入关闭状态，电机也可以半步。这将步进器的完整步距角减半。例如，一个90的步进电机每半步移动45。但是，与二相步进电机序列相比，半步进通常会导致20%-30%的扭矩损失，具体取决于步进速率。由于其中一个绕组在每个交替半步期间未通电，因此施加在转子上的电磁力很小，导致转矩的净损失。
