两相步进电机最简单的构成为Nr=1的情况，电机结构如下图所示。一般两相电机定子磁极数为4的倍数，至少是4。转子为N极与S 极各一个的两极转子。
定子一般用硅钢片叠压制作，定子磁极数为4极，相当于一相绕组占两个极，A相两个极在空间相差180°，B相两个极在空间也相差180°。电流在一相绕组内正负流动（此种驱动方式称为双极性驱动），A相与B相电流的相位相差90°，两相绕组中矩形波电流交替流过。
即两相电机的定子，在Nr=1时，空间相差90°,时间上电流相差90°相位差，电流与普通的同步电机相似，在定子上产生旋转磁场，转子被旋转磁场吸引，随旋转磁场同步旋转。
上图表示两相步进电机的结构（PM型）及其运行原理，从图(a)到图(b)顺时针旋转90°，依次图(c)、(d)均旋转90°，依次不断运转成为连续旋转。
以上图为例，假如A相有两个线圈，单向电流交替流过两个线圈，也可产生相反的磁通方向，此方式称为单极（uni-plar)型线圈。
如下图所示线圈内部只流过单方向电流，此线圈称为单极型线圈；另一种，线圈内流过正、反方向电流的线圈称为双极型线圈，两种线圈的优缺点将在后面的课程中详细介绍。单极型线圈可以取代上图所示双极型线圈，运行时具有相同的步距角。
上图中的两相单极型线圈在有些文献中也被称为四相步进电机，此时其转子极对数、齿数Nr，以及步距角θs均与双极型线圈相同。本课程两相电机的定义符合式θs=180°/PNr，即将转子齿数和步距角θs代入式θs=180°/PNr，如P=2，则为两相电机，如Nr相同，P=4，步距角θs只有1/2，则电机为四相电机，在此特别提请注意。
两相步进电机现在应用广泛，实际电机的构造比图（PM双极型两相步进电机结构与运行原理）复杂，定子除采用叠片外，还有爪极结构，但基本原理可参考图（PM双极型两相步进电机结构与运行原理），图中所示的转子被称为PM型(永久磁铁或永磁式）转子，磁性圆柱的外表面形成转子磁极。