如图（a）所示，则有直流电流从电刷 a 流入，经过线圈abcd，从电刷 b 流出，根据电磁力定律，载流导体ab和cd收到电磁力的作用，其方向可由左手定则判定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。如果转子转到如上图（b）所示的位置，电刷 a 和换向片2接触，电刷 b 和换向片1接触，直流电流从电刷 a 流入，在线圈中的流动方向是dcba，从电刷 b 流出。
此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定，它们产生的转矩（如图d中的蓝色箭头所示）仍然使得转子逆时针转动。这就是直流电动机的工作原理。外加的电源是直流的，但由于电刷和换向片的作用，在线圈中流过的电流是交流的，其产生的转矩的方向却是不变的，于是电动机的转子在电磁转矩的作用下就可以连续旋转了，如图e所示。
实用中的直流电动机转子上的绕组也不是由一个线圈构成，同样是由多个线圈连接而成，以减少电动机电磁转矩的波动。
（c）
（d）
（e）