早期步進電機是作為昂貴的位置控制應用中伺服電機的低成本替代產品，而新興的計算機工業迅速將其采用到外設應用當中。步進電機的主要優勢在于能提供開環位置控制，而成本只是需要反饋的伺服系統的幾分之一。在過去，步進電機有時被誤稱為“數字”電機，因為它們常用正交方波驅動。但是，對這些電機的這種狹隘看法常常會在以后的項目開發過程中導致大難題。步進電機像其它磁“模擬”電機一樣產生扭矩。多數步進電機的阻尼因數很低，導致一定步頻下的欠阻尼運行和對諧振問題的敏感度。這些問題常常使步進電機比其它電機拓撲更難對付。
多數步進電機采用雙凸極設計，轉子和定子結構上均有齒如，永久磁性位于轉子上，電磁包含在定子中。多數設計包含 2 個定子相位，由正交相位信號獨立驅動。驅動這些相位有許多方法，包括全步進、半步進或微步進，取決于使用的控制技術。每種情況下都會確定子磁通矢量，轉子上的磁性將嘗試與該矢量保持一致。由于轉子和定子的齒數不同，產生的移動或步進可能極小。對齊之后，定子電流立即按這種方式發生變化，以增加定子磁通矢量角度，從而使電機移動到下一個步進。由于多數應用中沒有位置反饋，轉子磁通可以與定子磁通保持一致，這會產生無助于電機運行的定子電流。因此，步進電機沒有其它常用電機那樣有效。
由于多數步進電機的步進角相對較小，因此不是高速應用的最佳選擇。某些應用需要定子電流來完全更改每個步進的極性。與定子線圈關聯的電感通常會阻止這種變化，電流達到新水平需要一段時間。步頻較高時，電流再次變化之前可能無法完全達到穩定狀態值。因此，驅動相位的電壓必須以更快的速度增加，以使電流變化更快。但最終會達到增益遞減點，此時就無法再進行高速運行。
如前所述，步進設計因其固有的低阻尼因數，常常受到共振問題的困擾。這會增加可聞噪聲，嚴重情況下還會導致錯誤步進。為了消除這些問題（并增加步進分辨率），步進繞線通常使用正弦波形驅動，而非方波。這時，電機稱為微步進。在微步進應用中驅動步進的一種常用方法是，將每個線圈置于單獨的 h 橋電路中，然后利用處理器中的 pwm 調節正弦波形。但設計者必須記住，增加步進分辨率不一定會增加步進精度，尤其是在開環應用中。這由兩個因素造成：
1、實際與 指令轉子位置將受到電機負載影響，如步進的靜態扭矩曲線所示。實際軸角可以與指令步進角相差幾個微步進，具體取決于扭矩負載。
2、步進角精度還受制造轉子和定子結構的電機設計和容限的影響。用于微步進應用的步進電機制造標準較高，因此較為昂貴。但是，微步進仍常常與便宜的步進電機配合使用，僅為提高共振敏感度。