直流電機是任何一類旋轉的電動馬達該直流電能轉換成機械能。最常見的類型依賴于磁場產生的力。幾乎所有類型的直流電機都有一些內部機制，無論是機電的還是電子的，以周期性地改變部分電機的電流方向。

直流電機是廣泛使用的xxx種電機形式，因為它們可以由現有的直流照明配電系統供電。直流電機的速度可以在很寬的范圍內控制，使用可變電源電壓或通過改變勵磁繞組中的電流強度。小型直流電機用于工具、玩具和電器。在通用汽車可以在直流操作，但是是一個輕量級的拉絲用于便攜式電動工具和電器電機。較大的直流電機目前用于電動汽車、電梯和起重機的推進裝置，以及軋鋼廠的驅動裝置。的出現電力電子取得了更換直流電機與交流電機在許多應用成為可能。

有電流通過的線圈會產生與線圈中心對齊的電磁場。線圈產生的磁場的方向和大小可以隨著流過它的電流的方向和大小而改變。

一個簡單的直流電機在定子中有一組固定的磁鐵和一個電樞，電樞有一個或多個絕緣線纏繞在軟鐵芯上，以集中磁場。繞組通常圍繞鐵芯有多匝，在大型電機中可能有多個并聯的電流路徑。導線繞組的末端連接到換向器。換向器允許每個電樞線圈依次通電，并通過電刷將旋轉線圈與外部電源連接。（無刷直流電機具有電子設備，可以打開和關閉每個線圈的直流電流，并且沒有電刷。）

發送到線圈的電流總量、線圈的尺寸以及它所纏繞的物體決定了所產生的電磁場的強度。

打開或關閉特定線圈的順序決定了有效電磁場指向的方向。通過依次打開和關閉線圈，可以產生旋轉磁場。這些旋轉磁場與電機（定子）靜止部分中的磁鐵（永磁體或電磁體）的磁場相互作用，在電樞上產生扭矩，使其旋轉。在某些直流電機設計中，定子磁場使用電磁鐵來產生磁場，從而可以更好地控制電機。

在高功率水平下，直流電機幾乎總是使用強制空氣冷卻。

不同數量的定子和電樞磁場以及它們的連接方式提供了不同的固有速度和轉矩調節特性。直流電機的速度可以通過改變施加在電樞上的電壓來控制。電樞電路或勵磁電路中的可變電阻允許速度控制。現代直流電機通常由電力電子系統控制，該系統通過將直流電流“斬波”到具有有效較低電壓的開和關周期來調整電壓。

由于串勵直流電動機在低速時產生xxx扭矩，因此常用于電力機車和有軌電車等牽引應用中。多年來，直流電機一直是電力機車和柴電機車、有軌電車/電車和柴油電動鉆機的電力牽引驅動器的主要支柱。從1870年xxx始，直流電機和用于運行機械的電網系統的引入開啟了新的第二次工業xxx。直流電機可以直接由充電電池供電，為最早的電動汽車和今天的混合動力汽車和電動汽車提供動力以及駕駛許多無繩工具。今天，直流電機仍可用于玩具和磁盤驅動器等小型應用，或用于操作軋鋼機和造紙機的大型電機。具有他勵磁場的大型直流電機通常與礦井提升機的卷揚機驅動器一起使用，以實現高扭矩以及使用晶閘管驅動器的平穩速度控制。這些現在被帶有變頻驅動器的大型交流電機所取代。

如果將外部機械動力施加到直流電機，它就充當直流發電機、發電機。此功能用于使混合動力汽車和電動汽車的電池減速和充電，或者在減速時將電力返回到街車或電動火車線路上使用的電網。這個過程在混合動力汽車和電動汽車上稱為再生制動。在柴油電力機車中，他們還使用直流電機作為發電機來減速但耗散電阻堆中的能量。較新的設計正在添加大型電池組以重新獲取部分能量。

有刷直流電機通過使用內部換向、固定磁鐵（永磁體或電磁體）和旋轉電磁體直接從提供給電機的直流電中產生扭矩。

有刷直流電機的優點包括初始成本低、可靠性高和電機速度控制簡單。缺點是高強度使用的高維護和低壽命。維護包括定期更換承載電流的碳刷和彈簧，以及清潔或更換換向器。這些組件對于將電力從電機外部傳輸到電機內部轉子的旋轉線繞組是必需的。

刷子通常由石墨或碳制成，有時會添加分散的銅以提高導電性。在使用中，軟刷材料磨損到適合換向器的直徑，并繼續磨損。刷架有一個彈簧，可以在刷子縮短時保持對刷子的壓力。對于打算承載超過一兩安培電流的電刷，飛線將模制在電刷中并連接到電機端子。非常小的電刷可能依靠與金屬刷架的滑動接觸來將電流帶入電刷，或者可能依靠壓在電刷末端的接觸彈簧。非常小的、壽命很短的電機（例如玩具中使用的電機）中的電刷可能由與換向器接觸的折疊金屬條制成。

典型的無刷直流電機在轉子中使用一個或多個永磁體，在電機外殼上使用電磁體作為定子。電機控制器將直流電轉換為交流電。這種設計在機械上比有刷電機更簡單，因為它消除了將動力從電機外部傳輸到紡紗轉子的復雜性。電機控制器可以通過霍爾效應感應轉子的位置傳感器或類似設備，可以精確控制轉子線圈中電流的時序、相位等，以優化扭矩、節省功率、調節速度，甚至施加一些制動。無刷電機的優點包括使用壽命長、很少或無需維護以及效率高。缺點包括初始成本高，電機速度控制器更復雜。一些這樣的無刷電機有時被稱為“同步電機”，盡管它們沒有要與之同步的外部電源，就像普通的交流同步電機一樣。

其他類型的直流電機不需要換向。

• 單極電機-單極電機具有沿旋轉軸的磁場和在某些點與磁場不平行的電流。名稱同極是指沒有極性變化。單極電機必須有一個單匝線圈，這將它們限制在非常低的電壓。這限制了這類電機的實際應用。
• 滾珠軸承電機——滾珠軸承電機是一種不尋常的電機，它由兩個滾珠軸承型軸承組成，內圈安裝在公共導電軸上，外圈連接到高電流、低電壓電源。另一種結構將外圈安裝在金屬管內，而內圈安裝在具有非導電部分的軸上（例如絕緣桿上的兩個套管）。這種方法的優點是管子將充當飛輪。旋轉方向由初始自旋決定，通常需要讓它運轉。

永磁(PM)電機在定子框架上沒有勵磁繞組，而是依靠PM提供磁場，轉子磁場與該磁場相互作用以產生扭矩。與電樞串聯的補償繞組可用于大型電機，以改善負載下的換向。由于該字段是固定的，因此無法為速度控制進行調整。PM場（定子）在微型電機中很方便，可以消除勵磁繞組的功耗。大多數較大的直流電機是“發電機”類型的，具有定子繞組。從歷史上看，如果拆卸PM，就無法使它們保持高通量；勵磁繞組更實用，以獲得所需的磁通量。然而，大型PM成本高昂，而且危險且難以組裝；這有利于大型機器的傷口區域。

為了盡量減少整體重量和尺寸，微型永磁電機可能會使用由釹或其他重要元素制成的高能磁鐵；大多數是釹鐵硼合金。由于磁通密度更高，具有高能PM的電機至少可以與所有優化設計的單饋同步和感應電機競爭。微型電機類似于插圖中的結構，不同之處在于它們至少具有三個轉子磁極（以確保啟動，無論轉子位置如何），并且它們的外殼是一根鋼管，通過磁性連接彎曲磁場磁鐵的外部。