所謂直線電動機就是利用電磁作用原理，將電能直接轉換直線運動動能的設備。在實際的應用中，為了保證在整個行程之內初級與次級之間的耦合保持不變，一般要將初級與次級制造成不同的長度。直線電動機與旋轉電動機類似，通入三相電流后，也會在氣隙中產生磁場，如果不考慮端部效應，磁場在直線方向呈正弦分布，只是這個磁場是平移而不是旋轉的，因此稱為行波磁場。行波磁場與次級相互作用便產生電磁推力，這就是直線電動機運行的基本原理。由于直線電動機和旋轉電動機之間存在以上對應關系，因此每種旋轉電動機都有相對應的直線電動機，但直線電動機的結構形式比旋轉電動機更靈活。直線電動機按工作原理可分為：直線直流電動機、直線感應電動機、直線同步電動機、直線步進電動機、直線壓電電動機及直線磁阻電動機：按結構形式可分為平板式、U形及圓筒式。圖1-2所示的a和b分別表示了一臺旋轉電動機和一臺扁平型直線電動機。

    直線電機可以認為是旋轉電機在結構方面的一種演變，它可看作是將一臺旋轉電機沿徑向剖開，然后將電機的圓周展成直線，如圖1-3所示。這樣就得到了由旋轉電機演變而來的最原始的直線電機。由定子演變而來的一側稱為初級或原邊，由轉子演變而來的一側稱為次級或副邊。

    圖1-3中演變而來的直線電機，其初級和次級長度是相等的，由于在運行時初級與次級之間要作相對運動，如果在運動開始時，初級與次級正巧對齊，那么在運動中，初級與次級之間互相耦合的部分越來越少，而不能正常運動。為了保證在所需的行程范圍內，初級與次級之間的耦合能保持不變，因此實際應用時，是將初級與次級制造成不同的長度。在直線電機制造時，既可以是初級短、次級長，也可以是初級長、次級短，前者稱作短初級長次級，后者稱為長初級短次級。但是由于短初級在制造成本上，運行的費用上均比短次級低得多，因此，目前除特殊場合外，一般均采用短初級，見圖1-4所示。

    上述介紹的直線電機稱為扁平型直線電機，是目前應用最廣泛的，除了上述扁平型直線電機的結構形式外，直線電機還可以做成圓筒型（也稱管型）結構，它也可以看作是由旋轉電機演變過來的，其演變的過程如圖1-6所示。

    旋轉電機通過鋼繩、齒條、皮帶等轉換機構轉換成直線運動，這些轉換機構在運行中，其噪音是不可避免的，而直線電機是靠電磁推力驅動裝置運行的，故整個裝置或系統噪聲很小或無噪聲，運行環境好。

    圖1-6a中表示一臺旋轉式電機以及定子繞組所構成的磁場極性分布情況，圖1-6b表示轉變為扁平型直線電機后，初級繞組所構成的磁場極性分布情況，然后將扁平型直線電機沿著和直線運動相垂直的方向卷接成筒形，這樣就構成圖1-6c所示的圓筒型直線電機。

    此外，直線電機還有弧型和盤型結構。所謂弧型結構，就是將平板型直線電機的初級沿運動方向改成弧型，并安放于園柱形次級的柱面外側，如圖1-7所示。

    圖1-8是圓盤型直線電機，該電機把次級做成一片圓盤（銅或鋁，或銅、鋁與鐵復合），將初級放在次級圓盤靠近外緣的平面上，盤型直線電機的初級可以是雙面的，也可以是單面的。弧型和盤型直線電機的運動實際上是一個圓周運動，如圖中的箭頭所示，然而由于它們的運行原理和設計方法與扁平型直線電機結構相似，故仍歸入直線電機的范疇。