直流电动机是将直流电能转换为机械能的的装置。
一台最简单的两极直流电机模型，它的固定部分（定子）为两个静止的磁极N、S；旋转部分（转子）为电枢线圈，由硅钢片叠成铁芯和线圈构成，线圈同一方向缠绕，当通电后根据安培右手定则，可以确定转子通电时的磁场方向。换向片是两个不导通的弧形铜片，固定在转子上连接线圈两极，石墨电刷与换向片接触并固定在电机外壳上，与电源连接。
当电源导通后由于定子与转子异性排斥，则导致转子相对定子旋转运动。当转动到定子转子磁性平衡位置时，电刷恰好在两换向片间隙，电路断电，线圈无磁性，此时线圈由于惯性继续运动，导致换向片，换向连接电刷，使得电流换向，电机继续转动。
电机功率等于电压乘以电流再乘以电机效率，电机功率表征为电极转动时的力量及转速，理论上只要加大电压与电流就能无线增加电机转速。但实际上有刷马达最高转速仅能到50000r/min。速度再增加由于石墨材质的电刷与换向片频繁摩擦会产生火花，导致危险。
新型电机为永磁无刷直流电机，它与有刷电机的区别在于它转子为圆柱形永磁铁，一半N极，另一半为S极。定子则由线圈缠绕而成，定子均分别在电机外圈上，同时每个定子上具有一个霍尔传感器，当转子旋转到相应位置时，会产生不同电信号，激活相对应的定子为其导电产生磁性，从而使得定子磁场随转子转动相应激活并推动转子不停转动。这种电机最快转速可高达12.5万转每分钟。