直线电机可以认为是旋转电机在结构上的一种演变，它可以看作将旋转电机在径向剖开，然后将电机沿着圆周展开成直线，形成了扁平型直线电机，见图除了扁平型直线电机的结构形式外，将扁平型直线电机沿着和直线运动相垂直的方向卷成圆柱状（或管状），就形成了管型直线电机，见图2。由定子演变而来的一侧称为初级，由转子演变而来的一侧称为次级。此外，直线电机还有弧型和盘型结构，分别见图3。所谓弧型结构，就是将扁平型直线电机的初级沿运动方向改成弧型，并安放于圆柱形次级的柱面外侧；盘型直线电机是将初级放在次级圆盘靠近外缘的平面上。

 
图1  由旋转电机演变为直线电机的过程

 
图2  旋转电机演变为圆筒型直线电机的过程

 
图3 弧型直线电机和圆盘型直线电机
直线电机按原理可分为直线直流电机、直线交流电机、直线步进电机、混合式直线电机和微特直线电机等。在励磁方式上，直线交流电机可以分为永磁式（同步）和感应式（异步）两种。永磁式直线电机的次级由多块永久磁钢铺设，其初级是含铁芯的三相绕组。感应式直线电机的初级和永磁式直线电机的初级相同，而次级用自行短路的不馈电栅条来代替永磁式直线电机的永久磁钢。永磁式直线电机在单位面积推力、效率、可控性等方面均优于感应式直线电机，但其成本高，工艺复杂，而且给机床的安装、使用和维护带来不便。感应式直线电机在不通电时是没有磁性的，因此有利于机床的安装、使用和维护。