PM（Permanent Magnet，永久磁鐵）型轉子為內轉子型（外部為定子，中間為氣隙的電機），圓柱形轉子的外表面分布N、S極（外表面無齒）。
單相PM型步進電機
根據步進電機相數分類的單相步進電機如下圖所示。有關內容在前節已經說明，此處不再贅述。

兩相PM型步進電機
如下圖所示的兩相步進電機為例，定子繞組在圓周上分布排列，最簡單的轉子極數為2，即極對數Nr=1。

根據式θs=180°/PNr，令P=2，則機械角θs=90°/Nr，此90°為電氣角表示的步距角，電氣角除以Nr即為機械角。轉子極數為2，即Nr=1，則電氣步距角與機械步距角相等，為90°(θs=90°/PNr)。
兩相PM型電機定子內圓有四個磁極，每個磁極上繞了一個線圈，每兩個相差180°的磁極線圈組成一相繞組，PM型步進電機的單極和雙極工作方式在上文“兩相步進電機”中均已說明。
下面以單極工作方式為例說明步進電機的旋轉原理，如下圖所示，可知轉子步距角為90°，4步旋轉一周（360°）。

圖中在一個磁極上繞了兩個線圈，每個線圈的激磁電流只流一個方向的電流，故圖(a)中A相線圈為下層線圈，“杠A”為上層線圈。步進1狀態，給1相下層線圈A相通電，在上磁極產生N極，下磁極產生S 極，利用定轉子磁極異性相吸，直至平衡位置。
然后1相電流斷開，2相線圈B相接通電流，定子磁極左邊為S極，右邊為N極，吸引轉子順時針旋轉90°，轉到步進2狀態，如圖(b)所示。再次電流切換到1相線圈“杠A”相，1相磁極反轉，轉子順方向（順時針方向）旋轉。如磁極上為單線圈，則線圈需要流過正反向電流（此為雙向驅動，Bipolar）。
圖中1相有兩個線圈，電流單向流過，兩個線圈產生的極性相反，給“杠A”線圈通電，磁極極性反轉成為圖中(c)所示狀態。同樣原理，2相線圈依靠電流的方向的變化，使其磁極極性從第2步變成第4步的極性，使轉子旋轉到圖(d)狀態，此時，轉子由第3步順時針轉過90°到第4步。不斷重復進行第1步至第4步，轉子就連續旋轉。如要逆時針旋轉，只要使第2步與第4步的定子極性相反即可。