หลักการทำงานของเซอร์โวมอเตอร์นั้นค่อนข้างง่าย แต่การทำงานมีประสิทธิภาพมากขึ้น วงจรเซอร์โวสร้างขึ้นในชุดมอเตอร์และใช้เพลาที่ยืดหยุ่นซึ่งปกติจะติดตั้งเกียร์ สัญญาณไฟฟ้าควบคุมมอเตอร์และกำหนดปริมาณการเคลื่อนที่ของแกน การตั้งค่าภายในของเซอร์โวมอเตอร์นั้นง่าย: มอเตอร์ DC ขนาดเล็ก, วงจรควบคุมและโพเทนชิโอมิเตอร์ มอเตอร์ DC นั้นเชื่อมต่อกับวงล้อควบคุมผ่านเฟือง เมื่อมอเตอร์หมุนความต้านทานของโพเทนชิออมิเตอร์จะเปลี่ยนไปและวงจรควบคุมสามารถปรับการเคลื่อนไหวและทิศทางได้อย่างแม่นยำ
เมื่อเพลาอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง (เหมาะ) มอเตอร์จะหยุดจ่ายกำลังไฟ หากเพลาไม่หยุดที่ตำแหน่งเป้าหมายมอเตอร์จะทำงานจนกว่าจะเข้าสู่ทิศทางที่ถูกต้อง ตำแหน่งของเป้าหมายจะถูกส่งผ่านสายสัญญาณโดยใช้พัลส์ไฟฟ้า ดังนั้นความเร็วของมอเตอร์จึงแปรผันตามตำแหน่งจริงและอุดมคติ เมื่อมอเตอร์เข้าใกล้ตำแหน่งที่ต้องการมอเตอร์จะเริ่มหมุนช้าลง แต่เมื่อมอเตอร์หมุนไกลที่สุดความเร็วจะเร็ว ในคำอื่น ๆ เซอร์โวมอเตอร์จะต้องทำงานให้เสร็จเร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้ซึ่งทำให้อุปกรณ์มีประสิทธิภาพสูง
มักจะมีเซอร์โวมอเตอร์สองประเภท: มอเตอร์ AC และมอเตอร์กระแสตรง มอเตอร์เซอร์โว DC เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานขนาดเล็ก แต่ไม่สามารถจัดการกับกระแสไฟกระชากขนาดใหญ่ได้ อย่างไรก็ตามมอเตอร์เซอร์โว AC สามารถรับมือกับกระแสไฟกระชากที่สูงขึ้นและใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องจักรอุตสาหกรรม เมื่อพูดถึงราคามอเตอร์กระแสตรงจะถูกกว่าเซอร์โว AC ดังนั้นจึงมีการใช้บ่อยกว่า นอกจากนี้มอเตอร์กระแสตรงได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการหมุนอย่างต่อเนื่องซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์
ด้วยคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์เซอร์โวมอเตอร์สามารถใช้งานได้หลากหลาย ในอากาศยานที่ควบคุมด้วยวิทยุพวกมันถูกใช้เพื่อค้นหาพื้นผิวการควบคุมเช่นหุ่นยนต์ลิฟต์ลิฟต์หางเสือ ฯลฯ ในการผลิตออนไลน์เซอร์โวมอเตอร์จะใช้ความถี่ซ้ำซ้อนสูงและต้องการงานที่แม่นยำ