PM（Permanent Magnet，永久磁铁）型转子为内转子型（外部为定子，中间为气隙的电机），圆柱形转子的外表面分布N、S极（外表面无齿）。
单相PM型步进电机
根据步进电机相数分类的单相步进电机如下图所示。有关内容在前节已经说明，此处不再赘述。
两相PM型步进电机
如下图所示的两相步进电机为例，定子绕组在圆周上分布排列，最简单的转子极数为2，即极对数Nr=1。
根据式θs=180°/PNr，令P=2，则机械角θs=90°/Nr，此90°为电气角表示的步距角，电气角除以Nr即为机械角。转子极数为2，即Nr=1，则电气步距角与机械步距角相等，为90°(θs=90°/PNr)。
两相PM型电机定子内圆有四个磁极，每个磁极上绕了一个线圈，每两个相差180°的磁极线圈组成一相绕组，PM型步进电机的单极和双极工作方式在上文“两相步进电机”中均已说明。
下面以单极工作方式为例说明步进电机的旋转原理，如下图所示，可知转子步距角为90°，4步旋转一周（360°）。
图中在一个磁极上绕了两个线圈，每个线圈的激磁电流只流一个方向的电流，故图(a)中A相线圈为下层线圈，“杠A”为上层线圈。步进1状态，给1相下层线圈A相通电，在上磁极产生N极，下磁极产生S 极，利用定转子磁极异性相吸，直至平衡位置。
然后1相电流断开，2相线圈B相接通电流，定子磁极左边为S极，右边为N极，吸引转子顺时针旋转90°，转到步进2状态，如图(b)所示。再次电流切换到1相线圈“杠A”相，1相磁极反转，转子顺方向（顺时针方向）旋转。如磁极上为单线圈，则线圈需要流过正反向电流（此为双向驱动，Bipolar）。
图中1相有两个线圈，电流单向流过，两个线圈产生的极性相反，给“杠A”线圈通电，磁极极性反转成为图中(c)所示状态。同样原理，2相线圈依靠电流的方向的变化，使其磁极极性从第2步变成第4步的极性，使转子旋转到图(d)状态，此时，转子由第3步顺时针转过90°到第4步。不断重复进行第1步至第4步，转子就连续旋转。如要逆时针旋转，只要使第2步与第4步的定子极性相反即可。