理論基礎是法拉第電磁感應定律(這是物理學基礎知識，不懂的抽空補補初中物理)。根據法拉第電磁感應定律，變化的電流會產生變化的磁場，我們在電動機定子通入三相交流電，定子中會產生旋轉的磁場，磁場旋轉速度(也即同步轉速)為:
n = 60f/p
n——同步轉速（轉/分）；60——每分鐘的秒數（秒）；f——電源頻率（赫茲）；p——電機定子的磁極對數。
我們常用電源為50Hz，假如磁極對數(電機銘牌上可以看到此參數)為1，那么同步轉速就是:
60*50/1＝3000(轉)
如果是異步電動機，轉子的運動是通過定子中旋轉磁場切割轉子，使轉子產生感應電流，電流在磁場中會受磁場力使轉子產生旋轉力矩從而轉動，簡單說就是轉子的動力來源于旋轉磁場，只要有旋轉磁場存在轉子就會跟著轉，所以轉子的速度就會從0開始越轉越快，直至接近于同步轉速但不等于同步轉速，(如果等于同步轉速，就沒有切割磁場動作，就沒有了旋轉的動力來源)。

 
如果是同步電動機，定子依然有旋轉磁場，與異步電機不同的是，轉子本身是一個磁鐵，我們知道磁鐵的特性是：同極相斥異極相吸。那么轉子磁鐵的N極就始終會對著定子磁場的S極，轉子S極始終對著定子N極，這樣一來，只要定子磁場的N/S極一直轉動，那轉子也自然要跟著轉動，而且兩者還同步。你可以簡單把轉子和定子看做是兩塊普通的磁鐵，所不同的是他們的磁性是由電產生的，定子通入三相交流電產生了旋轉磁場，轉子通入直流電變成一塊電磁鐵。這樣在定子旋轉磁場的作用下，轉子磁鐵就像跟屁蟲一樣始終跟著定義磁場的步調轉動，轉速一樣，這就是同步電動機的由來。 
 
實際生產生活中，異步電機由于造價低，結構簡單，功率適用范圍廣等優點應用范圍很廣。同步電機多應用于一些精密儀器儀表調節器等場合，此外還可以作發電機用。兩者沒有好壞之分，只是適用于不同場合。