O princípio da conservação de energia em sistemas de conversão eletromecânica estabelece que a energia elétrica suprida é convertida integralmente em trabalho mecânico, desprezando-se as perdas térmicas e magnéticas.

A força exercida sobre um condutor retilíneo de comprimento L percorrido por uma corrente I e imerso em um campo magnético de densidade de fluxo B é dada pelo produto vetorial F = I (L x B).

Em um atuador magnético, a energia armazenada no entreferro é proporcional ao quadrado da densidade de fluxo magnético (B²), o que explica por que a força de atração tende a aumentar drasticamente com a saturação magnética.

A relutância magnética de um material é uma medida de sua oposição à passagem do fluxo magnético; em materiais ferromagnéticos, essa grandeza não é constante, variando conforme o nível de saturação do núcleo.

O torque produzido em uma máquina rotativa de corrente contínua é o resultado da interação entre o campo magnético do estator e o campo magnético criado pela corrente que circula no enrolamento do rotor (armadura).