直線電機是一種電能直接轉化成直線運動機械能的傳動裝置，不需要任何中間轉換機構。其工作原理是將封閉式磁場展開為開放式磁場，將電能直接轉化為直線運動的機械能。直線電機可以看作是將一臺旋轉電機沿徑向剖開，并將電機的圓周展開成直線而形成的。其中定子相當于直線電機的初級，轉子（也稱動子）相當于直線電機的次級。當動子通入電流后，動子內部的多組線圈產生強大的磁力線，而定子本來就是有永久性磁力的釹鐵硼磁鐵，正負排列的永久磁鐵也會產生強大的磁力線，由于正負極的交替，這樣便在在動子和定子之間的氣隙中產生行波磁場，在行波磁場與定子中永磁體的作用下產生驅動力，從而實現運動部件的直線運動。在驅動器的控制下，可以改變運動方向和速度。直線電機需要直線導軌來保持動子在磁軌產生的磁場中的位置，同時也需要反饋直線位置的反饋裝置--直線編碼器，它可以直接測量負載的位置從而提高負載的位置精度。對直線電機控制技術的研究基本上可以分為三個方面：一是傳統控制技術，二是現代控制技術，三是智能控制技術。

直線電機是一種將電能直接轉化為直線運動機械能的傳動裝置，不需要任何中間轉換機構。由于其高精度、高速度、響應快速等優點，直線電機在多個領域都有廣泛的應用。

一、工業機器人、機床和其他需要直線運動的機械裝置中運用較廣。例如，加工汽輪發電機扇形沖片的自動下料裝置的直線電機機械手，冰箱、空調等微型制冷儀器中的直線壓縮機。

二、交通行業：磁懸浮列車、城市電機輪軌交通以及地鐵等。

三、物料輸送與搬運：如直線電機電梯、升降機，郵政包件分揀輸送線、行李分揀輸送線、鋼材生產輸送線、電氣、電子、機械加工生產線、食品加工線、制藥生產線等各種工業加工線、裝配線、檢測線，以及商場、醫院等場合的物料輸送及立體倉庫的搬運、立體汽車庫的調度等。

四、民用與建筑業：直線電機驅動的門與門鎖、窗與窗簾、床、餐桌、椅等，以及洗衣機、干燥機、晾衣架、電動工具、搬手、擰緊裝置等。

五、辦公設備：繪圖、筆式記錄儀等。

六、軍事、醫療及其它：電磁炮、潛艇、軍用仿真設施，衛星和宇宙飛船等。

此外，直線電機還可以應用在自動控制系統和需要短時間、短距離內提供巨大的直線運動能的裝置中。隨著技術的不斷進步，直線電機在更多領域的應用也正在被探索和研究。