轉子由硅鋼片或電工純鐵棒等導磁體構成，轉子外表面為多齒緒(轉子的齒槽在轉動時產生磁骸阻變化故稱為變磁阻電機，簡稱VR)。定子線圈通電時，定子磁極磁化，吸引轉子齒而產生轉矩，使其移動一步。與永磁電機產生磁性吸引轉矩和排斥轉矩相比,VR型只產生吸引轉矩。圖2.22示出VR型步進電機的結構與工作原理。圖2.22 上圖，定子上均勻分布了12個磁極，每個磁極相距30°，相差90°(間隔三個槽)的四個線圈組成一相繞組。轉子齒數為8,當一相繞組通電時,其定子極吸引轉子齒,使氣隙磁阻最小達到靜止位置。
下面,從步驟1到步驟3來說明工作原理。
步驟1,為第1相線圈的簡化圖，剖面線表示第1相定子激磁,轉子被第1相定子磁極吸引,轉子齒轉到定子磁極之下。
步驟2,第1相繞組電流關閉,第2相繞組通電,轉子逆時針旋轉一步(15),旋轉至第2相定子磁極之下停止。

步距角15°由360°(1/8~1/12)決定，即由轉子齒節距與定子齒節距之差而求得步距角，也可以用轉子齒節距除以相數3而得到。
VR型步進電機的步距角不能用式(2.1)來計算，而是式(2.1)計算值的兩倍。即分辨率與永磁式比較，雖然轉子齒數相同,但VR型只有1/2。
步驟3,同樣給第3相繞組通電,轉子同樣逆時針旋轉15° ，與定子第3相磁極相對位置停止。下一刻,第1相繞組通電,又由步驟3的轉子位置逆時針旋轉15°到第1相定子磁極下,恢復到步驟1狀態。依次進行不斷切換激磁相，1相、2相、3相、1.....轉子逆時針旋轉。此為VR型步進電機的工作原理。如順時針方向旋轉,換相順序為1相、3相、2相。此時,步距角為轉子齒節距的1/3,即齒節距被相數除得到步距角，輸出轉矩與永磁電機不同,其與激磁電流的平方成正比。
VR型步進電機因不使用永久磁鐵,其定轉子磁場強度與激磁電流成正比，要想增大磁場強度,就需要很大的激磁電流,因此，溫升很高,散熱片也很大。