Servomotorens arbejdsprincip er relativt enkelt, men dens arbejde er mere effektivt. Servokredsen er indbygget i motorenheden og bruger en fleksibel aksel, der normalt er udstyret med gear. Det elektriske signal styrer motoren og bestemmer også mængden af akse bevægelse. Den indvendige indstilling af servomotoren er enkel: lille DC motor, kontrolkredsløb og potentiometer. DC-motoren er forbundet til kontrolhjulet gennem et gear. Når motoren roterer, ændres potentiometerets modstand, og kontrolkredsløbet kan præcist justere bevægelse og retning.
Når akslen er i den korrekte (ideelle) position, stopper motoren med at levere strøm. Hvis akslen ikke stopper ved målpositionen, kører motoren, indtil den går i den rigtige retning. Målets position sendes via en signalledning ved hjælp af en elektrisk puls. Derfor er motorens hastighed proportional med den faktiske og ideelle position. Når motoren nærmer sig den ønskede position, begynder motoren at rotere langsomt, men når motoren drejes længst, er hastigheden hurtig. Med andre ord behøver servomotorer kun at udføre opgaver så hurtigt som muligt, hvilket gør dem til yderst effektivt udstyr.
Der er normalt to typer af servomotorer: AC motorer og DC motorer. DC servomotorer er ideelle til små anvendelser, men kan ikke håndtere store strømstød. Men AC servomotorer kan klare højere strømstød og er meget udbredt i industrielle maskiner. Når det kommer til pris, DC motorer er billigere end AC servoer, så de bruges oftere. Derudover er DC-motorer specielt designet til kontinuerlig rotation, hvilket gør dem ideelle til robotbevægelse.
Med sine unikke egenskaber kan servomotorer bruges i mange forskellige applikationer. I radiostyrede fly bruges de til at lokalisere kontrolflader som robotter, elevatorer, ror osv. I onlineproduktion anvendes servomotorer i høje gentagelsesfrekvenser og kræver præcist arbejde.