Los generadores eléctricos funcionan debido a los efectos descritos en la Ley de Faraday. Esta ley es utilizada en el diseño de diversos aparatos eléctricos, pero para el generador es importante debido a que describe los efectos del imán dentro de una bobina.
El diseño común de un generador utiliza tanto uno como un conjunto de electroimanes sobre un eje. Por lo tanto requiere de una fuente externa para poder activarse. Los electroimanes se colocan dentro de una bobina de cables conductores que están distribuidos de manera que forma un cilindro. El eje rota, haciendo girar a los imanes y sus campos magnéticos. De acuerdo con la Ley de Faraday, el movimiento alternante del campo electromagnético, a través de los materiales conductores, causa que cada parte del cable forme una carga. En combinación, éstas pueden convertirse en una carga considerable. Esta carga eléctrica se transmite hacia fuera del generador posteriormente.
La energía mecánica es lo que hace girar al eje sobre el cuál están montados los electroimanes, y hay una variedad de fuentes que se usan para proporcionar este movimiento giratorio y mecánico. Por ejemplo, la mayoría de las plantas son térmicas. Éstas utilizan una fuente de calor, tal como la quema de combustibles fósiles o una reacción nuclear, para convertir el agua en vapor. El chorro caliente de vapor pasa a través de la turbina, haciendo girar las aspas y proporcionando una fuente de energía mecánica, la cual se transfiere al generador y activa el eje.
La conversión típica de calor o energía cinética en energía mecánica y luego en energía eléctrica es del 35%, lo que quiere decir un 35% de eficiencia. Esto quiere decir que por cada 100 unidades de energía usada en el proceso, se producen 35 unidades de energía eléctrica.