Đối với các loại máy phát điện xoay chiều một pha, chúng thường có hai bộ phận chính là phần cảm và phần ứng. Phần cảm thường là các nam châm vĩnh cửu, hoặc nam châm điện có nhiệm vụ tạo ra các đường sức từ. Trong khi đó, phần ứng được lấy là các cuộn dây giúp sinh ra dòng điện.Trong trường hợp các loại máy phát điện có công suất lớn, thì roto thường được lấy là phần cảm gồm nhiều cặp cực, trong khi stato là phần ứng bao gồm nhiều cuộn dây nối tiếp với nhau.
Máy phát điện xoay chiều ba pha, về cơ bản có cấu tạo không khác biệt quá nhiều so với máy phát điện xoay chiều một pha, khi nó cũng gồm hai bộ phận chính là roto và stato, trong đó:
Roto là một nam châm điện có khả năng tự quay quanh trục của nó
Stato bao gồm ba cuộn dây giống hệt nhau, được đặt lệch 120 độ trên một khung tròn.
Nguyên lý hoạt động của máy phát điện xoay chiều dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ, khi số đường sức từ(của nam châm) xuyên qua tiết diện của cuộn dây luân phiên tăng giảm (do cuộn dây quay tròn hoặc nam châm quay tròn) thì dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây cũng luân phiên đổi chiều
Tất cả các máy phát điện xoay chiều đều có tính thuận nghịch, nghĩa là vừa có thể làm việc ở chế độ máy phát, vừa có thể làm việc ở chế độ động cơ. Với chức năng phát điện, chỉnh lưu, hiệu chỉnh điện áp, hiện nay máy phát điện xoay chiều đang được ứng dụng rộng rãi trong việc đảm bảo nguồn năng lượng cho các hoạt động công nghiệp.