20世紀70年代半導體電子學的發展使得直流電機中的換向器和電刷被淘汰。在無刷直流電機中，電子伺服系統代替了機械換向器觸點。電子傳感器檢測轉子的角度，并控制半導體開關，如晶體管開關和電流通過線圈。消除了滑動接觸，使無刷電機具有更少的摩擦和更長的使用壽命，他們的工作壽命只受軸承壽命的限制。

有刷直流電機在靜止時產生最大轉矩，隨速度增加線性減小。無刷電機可以克服有刷電機的一些局限性；它們包括更高的效率和更低的機械磨損敏感性。這些好處是以可能不那么堅固、更復雜和更昂貴的控制電子產品為代價的。

典型的無刷電機具有永磁體，永磁體繞固定電樞旋轉，消除了將電流連接到移動電樞的問題。一個電子控制器取代了電刷/換向器組件的無刷直流電機，它不斷切換相位的繞組，以保持電機運轉。該控制器通過使用固態電路而不是電刷/換向器系統執行類似的定時功率分配。

與有刷直流電機相比，無刷直流電機有幾個優點，包括高轉矩重量比、更大的每瓦轉矩(提高效率)、更高的可靠性、更低的噪音、更長的使用壽命(無刷和換向器腐蝕)、消除換向器產生的電離火花以及全面減少電磁干擾(EMI)。由于轉子上沒有繞組，它們不受離心力，而且由于繞組由外殼支撐，它們可以通過傳導冷卻，不需要電機內部的氣流來冷卻。這反過來又意味著電機的內部可以完全封閉和保護污垢或其他外來物質。

無刷電機換向可以在軟件中使用微控制器或微處理器計算機實現，也可以在模擬硬件中實現，或在數字固件中使用現場可編程門陣列(FPGA)實現。用電子器件代替電刷進行換向，可以實現更大的靈活性和功能，這是有刷直流電機所不具備的，包括速度限制、用于緩慢和/或精細運動控制的“微步”操作，以及靜止時的保持力矩?？刂破鬈浖梢远ㄖ铺囟ǖ碾姍C在應用中使用，導致更大的換向效率。

應用于無刷電機的最大功率很大程度受熱量限制，過多的熱量會使磁體變弱，損壞繞組的絕緣性能。

在將電力轉化為機械動力時，無刷電機比有刷電機效率更高。這種改進很大程度上是由于位置傳感器反饋所決定的切換電流的頻率。額外的收益是由于沒有刷子，這減少了機械能量損失由于摩擦。在電機性能曲線的空載和低載區域效率提高最大。在高機械負載下，無刷電機和高質量有刷電機的效率是相當的。

制造商使用無刷直流電機的環境和要求包括：免維護運行、高速度和火花危險或可能影響電子敏感設備的運行。

無刷電機的結構可能類似于步進電機的結構。與步進電機不同的是，無刷電機通常用于產生連續旋轉。步進電機一般不包括用于轉子位置內部反饋的軸位置傳感器。取而代之的是，步進控制器將依靠傳感器來檢測被驅動設備的位置。它們經常在轉子處于確定的角位置時停止，同時仍然產生扭矩。一個設計良好的無刷電機系統也可以保持在零轉速和有限扭矩。