交流同步發電機的工作過程可以簡單看作為取消直流發電機中的換向器裝置后的工作過程，即在發電機轉子繞組旋轉過程中無換向過程，電流輸出方向發生變化的過程。

另外，在交流同步發電機中，并不是由轉子繞組做切割磁感線運動，而是由轉子產生旋轉的磁場（勵磁裝置為勵磁繞組通入電流），使定子繞組做切割磁感線的運動，從而產生感應電動勢，并通過接線端子引出。

交流同步發電機根據定子繞組輸出相數，可以設計成產生單相或多相交流電壓的發電機。

磁鐵旋轉后，在兩個定子繞組A、B中產生正弦波交流電動勢e。將產生電動勢的電源稱為相，這種發電機使用由單相和兩根電線供給的交流，稱為單相交流，這種配電方式稱為單相二線制。

在該類發電機中，定子槽內放置著3個結構相同的定子繞組AX、BY、CZ，其中A、B、C稱為繞組的始端，X、Y、Z稱為繞組的末端，這些繞組在空間互隔120°。轉子磁場在空間按正弦規律分布，當轉子由原動機帶動以角速度ω等速順時針方向旋轉時，在3個定子繞組中就產生頻率相同、幅值相等、相位上互差120°的3個正弦電動勢，這樣就形成了對稱三相電動勢。