Les courants statoriques dus à l'alimentation électrique des bobines du stator créent un champ magnétique tournant dans le stator. Ce champ tournant possède une vitesse de rotation proportionnelle à la fréquence du courant d'alimentation et inversement proportionnelle au nombre de paires de pôles constituant le stator. | Cette vitesse est la vitesse de synchronisme du moteur Ns. | 
| Ns: Vitesse de synchronisme en tr/min
f: Fréquence des courants statoriques en Hz.
p: Nombre de paires de pôles. |
Le rotor, qui peut être un aimant permanent ou une bobine alimentée en courant continu, (par un système de contacts glissants), crée un champ magnétique rotorique qui suit le champ tournant statorique avec un retard angulaire q lié à la charge (plus la charge est importante, plus q est grand). Le rotor devant tourner à la même vitesse que le champ tournant, le moteur synchrone ne peut pas être démarré directement sur le réseau 50 Hz car l'écart de vitesse au démarrage ne permet pas l'accrochage du champ rotorique au champ statorique.
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