同步电动机仅在同步运行时才产生电磁转矩。同步电动机定子绕组通入三相交流电后，将产生一个选转磁场，吸引转子磁极随之转动。而转子是静止的，它有惯性，不能立刻以同步转速随定子磁场旋转。当定子旋转磁场转过180°电角度后，定子磁场对转子磁极有牵引力变为排斥力。于是，每当定子电流按工频变化一个周期时，转子上的转矩即有正向变为反向一次。因此转子上受到的是一个交变力矩，其平均转矩为零，故同步电动机不能自行起动。
同步电动机一般常用异步起动法起动。