BLDC 電機可以采用不同的物理配置，根據定子繞組的不同，這些繞組可以配置為單相、兩相或三相電機，常用的是帶有永磁轉子的三相 BLDC 電機。該電機的結構與三相感應電動機以及常規直流電動機有許多相似之處。與所有其他電機一樣，該電機具有定子和轉子部件。
電機的定子，由堆疊的鋼層壓組成，用于承載繞組。這些繞組放置在沿定子內周軸向切割的槽中。這些繞組可以排列在星形或三角形中。但是，大多數 BLDC 電機都有三相星形連接定子。每個繞組都由許多互連的線圈構成，其中一個或多個線圈放置在每個插槽中。為了形成偶數個極，這些繞組中的每一個都分布在定子外圍。
需根據電源能力選擇具有正確額定電壓的定子。對于機器人、汽車和小型致動應用，48 V 或更低電壓的 BLDC 電機是很好的選擇。對于工業應用和自動化系統，使用 100 V 或更高額定值的電機。
BLDC 電機在轉子中集成了永磁體。轉子中的極數可以從 2 到 8 對極不等，根據應用要求交替使用南極和北極。為了在電機中實現大扭矩，材料的磁通密度應很高。轉子需要適當的磁性材料來產生所需的磁場密度。
鐵氧體磁體價格低廉，但是對于給定體積，它們的磁通量密度較低。稀土合金磁鐵通常用于新設計。其中一些合金是釤鈷（SmCo），釹（Nd）和鐵氧體和硼（NdFeB）。轉子可以采用不同的磁芯配置構造，例如外圍帶有永磁體的圓形磁芯，帶有矩形磁鐵的圓形磁芯等。
霍爾傳感器提供使定子電樞勵磁與轉子位置同步的信息。由于 BLDC 電機的換向是電子控制的，因此定子繞組應按順序通電，以便使電機旋轉。在為特定定子繞組通電之前，需確認轉子位置。因此嵌入在定子中的霍爾效應傳感器可以感應轉子位置。
大多數 BLDC 電機都包含三個嵌入到定子中的霍爾傳感器。每當轉子極靠近它時，每個傳感器都會產生低信號和高信號。定子繞組的確切換向順序可以根據這三個傳感器的響應組合來確定。
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