Elektromagnet radi na principu da električna struja ne samo da omogućuje strujanje elektrona u krugu, već također stvara malo magnetsko polje. Kada se žica koja nosi struju namota, magnetsko polje postaje još jače. Željezni ili čelični predmeti okruženi ovom namotanom električnom žicom također postaju magnetizirani. Ova kombinacija elektroničke energije, namotanog ožičenja i vodljivog metalnog predmeta čini osnovu uređaja.
Možda je lakše misliti o elektromagnetu kao o magnetu za elektrone, a ne o električnom magnetu. Ono što je bitno je slobodan protok elektrona u krugu i njihov učinak na žicu koja ih nosi. Moguće je demonstrirati osnovna načela korištenjem opskrbe golim bakrenim ožičenjem, kemijskom baterijom veličine D i željeznim ili čeličnim čavlom.
Reakcija između metala i kiseline u kemijskim baterijama uzrokuje da se puno slobodnih elektrona skupi u blizini negativnog stupa (-), uglavnom na kraju s blagim udubljenjem. Ako netko spoji negativni kraj baterije s pozitivnim stupom (+), svi ti elektroni će teći kroz žicu prema pozitivnom stupu i na kraju se vratiti do negativnog kraja. Budući da im ništa ne blokira put duž žice, poput žarulje ili motora, elektroni će uskoro prestati teći i baterija će “umrijeti”.
Međutim, elektroni koji teku čine više od toga da prolaze kroz žicu u krugu. Kretanje elektrona uzrokuje stvaranje blagog magnetskog polja oko žice. Ovo polje nije posebno jako sve dok žica ostaje ravna, ali namotavanje žice u čvrste spirale će ojačati magnetsko polje višestruko kako se površina žice kondenzira.
Namotana žica može generirati mjerljivo magnetsko polje koje može utjecati na očitavanje kompasa ili male željezne strugotine, ali još uvijek treba sredstvo za fokusiranje cijele energije. Ovdje dolazi željezni ili čelični čavao. Ako je žica koja nosi elektrone čvrsto namotana oko metala koji se može magnetizirati, sam metal postaje elektromagnet. Sve dok struja nastavlja teći kroz namotanu žicu iz baterije ili drugog izvora električne energije, metalna jezgra će imati svu snagu i svojstva prirodnog magneta, uključujući pozitivne i negativne polove i sposobnost privlačenja ili odbijanja drugih magneta.
Ova sposobnost alternativnog privlačenja i odbijanja drugih magnetskih polja dovodi izravno do stvaranja električnog motora. Osovina elektromotora nije ništa drugo do namotane žice spojene na izvor električne energije. Kako se elektromagnet mijenja između pozitivnog i negativnog polariteta, trajni magneti koji ga okružuju ili ga privlače ili odbijaju. To uzrokuje brzo okretanje osovine u jednom smjeru i omogućuje motoru da obavlja rad na temelju tog kretanja.