结构和分类 同步的结构按其转速分为高速和低（中）速两种。前者多用于火电厂和核电站；后者多与低速水轮机或柴油机联动。在结构上，高速同步多用隐极式转子，低（中）速同步发电机多用凸极式转子。
　　同步发电机的电压变化率约为20～40％。一般产业和家用负载都要求电压保持基本不变。为此，跟着负载电流的增大,必需相应地调整励磁电流。图3所示为 3种不同性质负载下的调整特性。固然调整特性的变化趋势与外特性正好相反，对于感性和纯电阻性负载，它是上升的，而在容性负载下，一般是下降的。
　　负载运行特性 　主要指外特性和调整特性。外特性是当转速为额定值、励磁电流和负载功率因数为常数时，端电压U与负载电流I之间的关系,如图2所示。调整特性是转速和端电压为额定值、负载功率因数为常数时,励磁电流If与负载电流I之间的关系，如图3所示。图2中还显示出电阻性、电容性和电感性3种负载的情况。因为电枢反应磁场影响的不同，三者的曲线也不一样。在外特性中，从空载到额定负载时电压的变化程度称为电压变化率△U，常用百分数表示为
　　同步的电枢反应磁场与转子励磁磁场均可近似地以为都按正弦规律分布。它们之间的空间相位差取决于空载电动势E0与电枢电流I之间的时间相位差。电枢反应磁场还与负载情况有关。当发电机的负载为电感性时，电枢反应磁场起去磁作用，会导致的电压降低；当负载呈电容性时,电枢反应磁场起助磁作用,会使发电机的输出电压升高。
　　电枢反应 　当接上对称负载后，电枢绕组中的三相电流会产生另一个旋转磁场，称电枢反应磁场。其转速正好与转子的转速相等，两者同步旋转。
　　空载特性 　不接负载时，电枢电流为零，称为空载运行。此时电机定子的三相绕组只有励磁电流If感生出的空载电动势E0（三相对称），其大小随If的增大而增加。但是，因为电机磁路铁心有饱和现象，所以两者不成正比（图1）。反映空载电动势E0与励磁电流If关系的曲线称为同步的空载特性。
　　工作特性 表征同步机能的主要是空载特性和负载运行特性。这些特性是用户选用的重要依据。
　　同步发电机的定子、转子结构与同步电机相同，一般采用三相形式，只在某些小型同步发电机中电枢绕组采用单相。
　　作发电机运行的同步电机。是一种最常用的交流发电机。在现代电力产业中，它广泛用于水力发电、火力发电、核能发电以及柴油机发电。因为同步一般采用直流励磁，当其单机独立运行时，通过调节励磁电流，能利便地调节的电压。若并入电网运行，因电压由电网决定，不能改变，此时调节励磁电流的结果是调节了电机的功率因数和无功功率。