W silniku szeregowym uzwojenia elektromagnesów, twornik i rozrusznik są połączone szeregowo, wobec tego w obwodach wzbudzenia i twornika będzie płynął ten sam prąd. Uzwojenie elektromagnesów silnika szeregowego wykonuje się z grubych przewodów o małej liczbie zwojów. Cechą charakterystyczną pracy silnika szeregowego jest zmienność jego strumienia magnetycznego wraz ze zmianą obciążenia. Z powodu tej zmienności prędkość obrotowa silnika szeregowego w przeciwieństwie do silnika bocznikowego ulega znacznym wahaniom wraz ze zmianami obciążenia. A więc ze zwiększeniem obciążenia prędkość obrotowa silnika zmniejsza się gwałtownie, ponieważ z jednej strony zwiększa się strumień magnetyczny z drugiej zaś wzrasta spadek napięcia w silniku (w uzwojeniach twornika i elektromagnesów). Charakterystykę prędkości obrotowej i momentu napędowego silnika szeregowego w zależności od prądu silnika, który jest miarą obciążenia silnika. Przy małym prądzie (małym obciążeniu) strumień magnetyczny silnika jest mały i prędkość obrotowa silnika jest bardzo duża. Prędkość obrotowa może osiągnąć tak dużą wartość, że stanie się niebezpieczna dla silnika. Mówimy wówczas, że silnik może „rozbiegać się". Powstające przy tym siły odśrodkowe mogą wywołać poważne uszkodzenie silnika, niebezpieczne nawet dla otoczenia. Wobec tego silników szeregowych nie obciążonych nie wolno uruchamiać.