直流电机实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能变换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能变换为电能。
直流电机结构由定子和转子两部分构成。定子与转子之间有一定的气隙。直流电机构造的主要特点是具有一个带换向器的电枢。
①定子：由机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和刷架等部件构成。主磁极是产生直流电机气隙磁场的主要部件，由永磁体或带有直流励磁绕组的叠片铁心构成。磁通所经过的各部件都由铁磁材料制成。磁极一般由电工钢板制造。机座（磁轭）由铸钢浇制或钢板焊接而成。
②转子：由电枢、换向器（又称整流子）和转轴等部件构成，并由装在前后端盖中的轴承支承于定子内腔中。电枢由电枢铁心和电枢绕组两部分构成。电枢铁心由硅钢片叠成，在其外圆处均匀分布着齿槽。电枢绕组嵌置于这些槽中。构成绕组的基本单元是元件。元件按次序一个挨一个地串接着。相邻接的两元件的首和尾一起焊接在同一个换向片上。电枢绕组的电流由安置在换向器表面并与其滑动接触的电刷引出。通过电刷间的正确联接，绕组被分成若干并联支路。为了使支路电动势尽量大，电刷几何位置应在磁极轴线上。电刷的数目一般等于磁极数。各电刷沿圆周按极性正负相间布置，所有正电刷连在一起，所有负电刷连在一起。 换向器是一种机械整流部件。由换向片叠成圆筒形后，以金属夹件或塑料成型为一个整体。各换向片（图2a）之间互相绝缘。绝缘物为片云母或电工绝缘塑料等。换向器的制造质量对运行可靠性很有影响。它必须有可靠的片间绝缘，其圆柱形外表面必须光滑平整，且与转轴同心。 工作原理 　当原动机驱动电枢绕组在主磁极N、S之间旋转时，电枢绕组上感生出电动势。此电动势经电刷、换向器装置整流为直流后，引向外部负载（或电网），对外供电，此时电机作直流发电机运行。若用一外部直流电源，经电刷换向器装置，将直流电流引向电枢绕组，则此电流与由主磁极N、S产生的磁场互相作用，产生转矩，驱动转子和连接于其上的机械负载工作。此时电机便作直流电动机运行。直流电机的运行状态理论上是可逆的。一台电枢接于电网的直流电机，若用原动机驱动，使其电枢电动势大于电网电压，则可成为发电机运行状态，向电网输出电能；而当将原动机换成机械负载，转速下降而使电枢电动势低于电网电压时，则电能就由电网输入，电机就转为电动机运行。
励磁方式直流电机的励磁方式有他励和自励两种(见电机励磁方式)。他励式的励磁电流由独立的电源供给；自励式的电流则由电枢本身的电动势产生。
不同励磁方式对直流电机的负载运行特性，即发电机的外特性和电动机的机械特性有重大影响。因此，按励磁方式分类是直流电机的一种主要分类方法。