Конструктивно двигатели постоянного тока состоят из проводниковых катушек, размещенных на вращающемся роторе, и катушек с полюсами (электромагнитными сердечниками). По катушкам полюсов протекает постоянный ток, который создает постоянное магнитное поле с северным и южным полюсами. Проводниковые катушки ротора также находятся в этом постоянном магнитном поле, которые создают свое магнитное поле.
Магнитное поле полюсов и магнитное поле проводниковых катушек сталкиваются между собой. В этот момент проводниковая катушка, которая установлена с возможностью вращения, начинает вращение и поворачивается до достижения горизонтальной позиции.
После этого в проводниковой катушке изменяется направление тока и ее магнитное поле также меняет свою полярность. В результате этого катушка делает поворот еще на 180 градусов. Затем следует еще одно переключение полюсов, и еще один поворот на 180 градусов. Подобное непрерывное переключение полюсов производится коллектором, или реверсирующим переключателем, вращающимся одновременно с ротором. В рабочих электродвигателях постоянного тока на роторе размещают несколько проводниковых катушек с угловым сдвигом.
Ток к роторным катушкам подается через угольные щетки, которые скользят на коллекторе. Коллектор является цилиндром, который вращается вместе с ротором. Он состоит из медных пластин, изолированных друг от друга. Пластины подают ток только к одной проводниковой катушке. Поэтому ток поступает только на ту катушку, которая расположена в направлении магнитного поля полюса.
Катушка, на которую подается ток поворачивает ротор под действием магнитного поля, ток подается на следующую катушку, что приводит к очередному повороту. Угольные щетки, которые скользят по коллектору, изнашиваются с течением времени и требуют периодической замены.
Статоры двигателей постоянного тока состоят из расположенных вокруг ротора пар полюсов, которые образуют венец магнитного поля. Совместно с несколькими катушками ротора они создают плавное вращение двигателя без биений.