หลักการของมอเตอร์เซอร์โวทุกตัวนั้นขึ้นอยู่กับแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของมอเตอร์เซอร์โว โดยสเตเตอร์หรือโรเตอร์จะมีแม่เหล็กถาวรอยู่ โดยการจ่ายกระแสไฟฟ้าที่ถูกต้องให้กับขดลวดซึ่งวางอยู่ภายในสนามแม่เหล็ก แรงลอเรนซ์จะถูกสร้างขึ้น ซึ่งทำให้โรเตอร์ของมอเตอร์เซอร์โวหมุน ในมอเตอร์เซอร์โว PMDC (Permanent Magnet Direct Current) ขดลวดเหล่านี้จะอยู่ในโรเตอร์ ในขณะที่ในมอเตอร์เซอร์โว AC (Alternating Current) แบบไม่มีแปรงถ่าน ขดลวดเหล่านี้จะอยู่ในสเตเตอร์
เมื่อโรเตอร์ของมอเตอร์เซอร์โวเริ่มหมุน กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวดจะต้องได้รับการปรับเพื่อรักษาแรงลอเรนซ์ให้อยู่ในทิศทางที่ถูกต้อง ในมอเตอร์เซอร์โว PMDC ที่มีแปรงถ่าน กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านคอมมิวเตเตอร์และแปรงถ่าน ในขณะที่ในมอเตอร์เซอร์โว AC แบบไม่มีแปรงถ่าน กระแสไฟฟ้าสำหรับขดลวดมอเตอร์แต่ละอันจะต้องได้รับการปรับโดยตัวควบคุมเซอร์โว โดยการวัดตำแหน่งโรเตอร์โดยใช้ระบบป้อนกลับ กระแสไฟฟ้าที่เหมาะสมจะถูกส่งผ่านขดลวดของมอเตอร์ มอเตอร์เซอร์โวต้องใช้ตัวควบคุมเซอร์โวเสมอเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้องภายในระบบเซอร์โว
การรวมเอามอเตอร์เซอร์โว ตัวควบคุมเซอร์โว ระบบป้อนกลับ และระบบควบคุมเข้าด้วยกันก่อให้เกิดระบบเซอร์โว มอเตอร์เซอร์โวจึงเชื่อมโยงกับระบบเซอร์โวอย่างซับซ้อน และการเลือกมอเตอร์เซอร์โวจะไม่แยกออกจากระบบที่ต้องใช้ทำงาน
