El principi de funcionament del servo motor és relativament senzill, però el seu treball és més eficient. El circuit servo està integrat a la unitat del motor i utilitza un eix flexible que sol estar equipat amb engranatges. El senyal elèctric controla el motor i també determina la quantitat de moviment de l’eix. La configuració interna del servomotor és senzilla: motor DC petit, circuit de control i potenciòmetre. El motor de corrent continu es connecta a la roda de control mitjançant un engranatge. Quan el motor gira, la resistència del potenciòmetre canvia i el circuit de control pot ajustar el moviment i la direcció amb precisió.
Quan l’eix es troba en la posició correcta (ideal), el motor deixa de subministrar energia. Si l’eix no s’atura en la posició objectiu, el motor funciona fins que entra en la direcció correcta. La posició de l’objectiu es transmet a través d’una línia de senyal mitjançant un pols elèctric. Per tant, la velocitat del motor és proporcional a la posició real i ideal. Quan el motor s’acosta a la posició desitjada, el motor comença a girar lentament, però quan el motor es gira més lluny, la velocitat és ràpida. És a dir, els servomotors només necessiten realitzar tasques el més ràpidament possible, cosa que els fa un equipament altament eficient.
Normalment hi ha dos tipus de servomotors: motors de corrent altern i motors de corrent continu. Els servomotors de corrent continu són ideals per a aplicacions petites, però no poden suportar majors tensions de corrent. No obstant això, els servomotors de corrent alterna poden fer front a les pujades de corrent més elevades i s’utilitzen àmpliament en maquinària industrial. Quan es tracta de preus, els motors de corrent continu són més barats que els servidors de CA, per la qual cosa s’utilitzen més sovint. A més, els motors de corrent continu estan dissenyats específicament per a la rotació contínua, cosa que els fa ideals per al moviment del robot.
Amb les seves característiques úniques, els servomotors es poden utilitzar en moltes aplicacions diferents. Als avions controlats per ràdio s’utilitzen per localitzar superfícies de control com robots, ascensors, timons, etc. En la fabricació en línia, els servomotors s’utilitzen en freqüències d’alta repetició i requereixen un treball precís.