伺服马达的工作原理主要依赖于脉冲控制。当伺服电机接收到一个脉冲时，它会相应地旋转一定的角度，这种位移是通过电机内部的脉冲发出机制来实现的。每旋转一个角度，电机都会发出对应数量的脉冲，形成了一个闭环系统。这样，驱动器就能通过接收回来的脉冲数量精确掌握电机的转动情况，从而实现高精度的定位，甚至达到微米级别，如0.001mm的控制精度。
交流伺服电机属于无刷电机类型，其中同步电机是运动控制中的常见选择。它们具有大功率范围，能支持大功率输出，特别适合低速且需要平稳运行的应用。同步电机的特点是惯量较大，最高转速较低，且随着功率的提升，最高转速会快速下降。
伺服电机内部的转子由永磁铁构成，驱动器通过控制U/V/W三相电产生的电磁场使其旋转。同时，电机内置的编码器会将转子的位置信息反馈给驱动器。驱动器会根据接收的反馈值与预设目标值进行比较，通过调整电磁场，精确控制转子转动的角度。编码器的线数决定了伺服电机的精度，编码器精度越高，电机的控制精度也就越精准。
伺服马达在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。