三相交流发电机利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理，将原动机的机械能变为电能输出。。三相交流发电机的主要组成部分是电枢和磁极。

电枢是固定的，亦称定子。定子铁心的内圆周表面冲有槽，用以放置三相电枢绕组。每相绕组是同样的，它们的始端（头）标以A，B，C，末端（尾）标以X，Y，Z。每个绕组的两边放置再相应的定子铁心的槽内。但要求绕组的始端之间或末端之间都彼此相隔120度。
磁极是转动的，亦称转子。转子铁心上绕有励磁绕组，有直流励磁。选择合适的极面形状和励磁绕组的布置情况，可使空气隙中的磁感应强度按正弦规律分布。
当转子由原动机带动，并以匀速按顺时针方向转动时，则每相绕组依次切割磁力线，其中产生频率相同，幅值相等的正弦电动势 。电动势的参考方向选定为自绕组的末端指向始端。

以A相为参考，则可得出：

也可以用相量表示为：

三相交流电出现正幅值（或相应零值）的顺序为相序。在此，相序是ABC。

三相电动势的幅值相等，频率相同，彼此间的相位差也相等。这种电动势称为对称电动势。