Synkrongeneratorens navn henspiller på at frekvensen til spenningen som blir generert er proporsjonal med turtallet til rotoren. Rotoren kalles også polhjulet og har elektriske viklinger som gir magnetisk felt. Rotoren forsynes via sleperinger, fra en ytre likespenningskilde. Dette kan være en likestrømsgenerator montert på generatorens aksling (egenmagnetisering), eller en separat likeretter (fremmedmagnetisering) basert på halvlederteknologi. Rotoren har enten utpregede poler eller sylindrisk rotor om hastigheten er svært stor. Det siste kalles en turbogenerator og er som navnet sier vanlig når generatoren drives av en turbin. Rotoren setter opp et roterende magnetfelt og dette induserer spenning i statorens viklinger. Vinklingene i stator er montert i spor i dens indre omfang og er tilknyttet den ytre elektriske kretsen, se bilde til høyre. Statorens viklinger kalles også ankerviklinger. Sammenhengen mellom antall polpar på polhjulet, geometrisk plassering av ankerviklingene, samt rotasjonshastighet bestemmer spenningens frekvens, faseforskyvningen mellom spenningene og spenningens sinusform og amplitude.