直線電機可以認為是旋轉電機在結構上的一種演變，它可以看作將旋轉電機在徑向剖開，然后將電機沿著圓周展開成直線，形成了扁平型直線電機，見圖除了扁平型直線電機的結構形式外，將扁平型直線電機沿著和直線運動相垂直的方向卷成圓柱狀（或管狀），就形成了管型直線電機，見圖2。由定子演變而來的一側稱為初級，由轉子演變而來的一側稱為次級。此外，直線電機還有弧型和盤型結構，分別見圖3。所謂弧型結構，就是將扁平型直線電機的初級沿運動方向改成弧型，并安放于圓柱形次級的柱面外側；盤型直線電機是將初級放在次級圓盤靠近外緣的平面上。

 
圖1  由旋轉電機演變為直線電機的過程

 
圖2  旋轉電機演變為圓筒型直線電機的過程

 
圖3 弧型直線電機和圓盤型直線電機
直線電機按原理可分為直線直流電機、直線交流電機、直線步進電機、混合式直線電機和微特直線電機等。在勵磁方式上，直線交流電機可以分為永磁式（同步）和感應式（異步）兩種。永磁式直線電機的次級由多塊永久磁鋼鋪設，其初級是含鐵芯的三相繞組。感應式直線電機的初級和永磁式直線電機的初級相同，而次級用自行短路的不饋電柵條來代替永磁式直線電機的永久磁鋼。永磁式直線電機在單位面積推力、效率、可控性等方面均優于感應式直線電機，但其成本高，工藝復雜，而且給機床的安裝、使用和維護帶來不便。感應式直線電機在不通電時是沒有磁性的，因此有利于機床的安裝、使用和維護。