从结构上分析，同步电动机的定子结构与异步机没有区别。当通入三相的电流时，将产生一个同步旋转磁场；电机的转子部分也有一个直流励磁的正弦分布的磁场，这个励磁磁场也可以通过永磁体产生。

当电机正常运行时，转子磁场的旋转速度与定子磁场的旋转速度一致，即定子与转子磁场在空间位置上是相对固定的，这也就是同步电机的同步本质，一旦两者出现不一致，则认为是电机失步。

以转子的旋转方向为参照，当转子磁场超前定子磁场时，可以理解为转子磁场为z导，即以动力作用下的n量转换，该同步电机就是发电机状态；相反，还是以电机转子的旋转方向为参照，当转子磁场滞后于定子磁场时，我们可以理解为定子磁场拉动转子运动，电机处于电动机状态。电动机运行过程中，当转子所拖动的负载增加时，转子磁场相对于定子磁场的落后程度就会增加，两者的前后关系大小，通过周角表征，也习惯称之为功角，功角的大小可以体现电机的功率，即在额定电压、额定电流相同的情况下，功率越大对应的功角也越大。

 无论是电动机状态还是发电机状态，当电机空载时，理论上功角为零，即两个磁场完全重合，但实际情况是，缘于电机的一些损耗，两者之间还是有一个功角存在，只是较小而已。

当转子与定子磁场不同步时，电机功角就会变。当转子落后定子磁场时，定子磁场对转子产生的是驱动力；当转子磁场超前定子磁场时，定子磁场对转子产生的是阻力，所以平均力矩为零。由于转子没有得到力矩和功率，因此就慢慢停下来了。

同步电动机运行时，定子磁场拖动转子磁场旋转。两个磁场之间存在着一个固定力矩，两者的转速要相等。一旦两者的速度不相等，则同步力矩就不存在了，电机就会慢慢停下来。这种转子速度与定子磁场不同步，而造成同步力矩消失，转子慢慢停下来的现象，称为“失步现象”。发生失步现象时，定子电流迅速上升，是很不利的，应尽快切断电源，以免损坏电机。