Prinsip setiap motor servo didasarkan pada elektromagnetisme, tergantung pada jenis motor servo, baik stator maupun rotor mengandung magnet permanen. Dengan memasok belitan, yang diposisikan dalam medan magnet, dengan arus yang benar, gaya Lorentz dihasilkan yang menyebabkan rotor motor servo berputar. Pada motor servo PMDC (Permanent Magnet Direct Current), belitan ini terletak di rotor, sedangkan pada motor servo AC (Alternating Current) tanpa sikat, belitan ini terletak di stator.
Saat rotor motor servo mulai berputar, arus yang melalui lilitan perlu disesuaikan untuk mempertahankan gaya Lorentz pada arah yang benar. Pada motor servo PMDC dengan sikat, hal ini dicapai melalui komutator dan sikat, sedangkan pada motor servo AC tanpa sikat, arus untuk setiap lilitan motor harus disesuaikan oleh pengontrol servo. Dengan mengukur posisi rotor menggunakan sistem umpan balik, arus yang sesuai dikirim melalui lilitan motor. Motor servo selalu memerlukan pengontrol servo agar dapat beroperasi dengan baik dalam sistem servo.
Kombinasi motor servo, pengontrol servo, sistem umpan balik, dan sistem kontrol membentuk sistem servo. Oleh karena itu, motor servo terkait erat dengan sistem servo, dan pemilihan motor servo tidak pernah terpisah dari sistem yang dibutuhkannya untuk berfungsi.
