직선 모양으로 면하는 이동자(移動子)와 고정자 사이에서 추력(推力:미는 힘)을 발생하는 구조로 되어 있는 전동기. 리니어 모터라고도 한다.

1차코일을 고정시키고, 2차코일을 회전시키는 일반전동기와는 구조적으로 다르지만, 직선형전동기는 회전형전동기의 회전자측과 고정자측을 각각 반지름 방향으로 잘라서 평판(平板) 모양으로 전개한 것이라고 생각하면, 그것은 반지름이 무한대인 회전형전동기의 원주방향의 일부분을 잘라 낸 것이라고 생각할 수 있다. 이런 관점에서 볼 때, 직선형전동기도 원리적으로는 회전형전동기와 다를 바가 없다.

직선형전동기의 기종(機種)은 동기형(회전형전동기의 동기기·직류기에 해당한다)과 비동기형(회전형전동기의 유도전동기에 해당)으로 구분되며, 구조도 여러 종류가 있다. 동기형의 직선형전동기는 이동자측과 고정자측의 어느 한쪽에 고정된 자극(磁極)을 놓고, 나머지 쪽에 교번(交番)하는 전력을 보내면 양자 사이에 전자력이 작용한다. 한쪽 방향으로 추력을 내기 위해서는 항상 자극의 극성을 검출하고, 그 극성에 대응해서 전류의 방향을 바꿀 필요가 있다.

속도제어는 속도에 동기시켜서 주파수를 연속적으로 변화시킴으로써 이루어진다. 고정된 자극을 이동자측에 설치한 구조도 있으며, 직선형전동기 자동차에서는 고정자극으로 초전도자석을 사용하고 있다. 비동기형 직선형전동기는 이동자측이나 고정자측의 어느 한쪽을 두꺼운 구리 또는 알루미늄 도체의 판(2차측)으로 하고, 다른 쪽은 도마판 모양의 철심에 홈을 파고 이것에 3상권선을 넣은 것(1차측)으로 구성한다.

1차측에 3상교류를 흘러보내면 이동자기장이 생기고, 이것에 의해 2차측에 유도전류가 흘러서 양자 사이에 전자력이 작용한다. 1차측에 흐르게 하는 3상교류에 의해 이동자기장의 이동방향이 정해지므로, 한쪽 방향의 추력을 얻을 수 있다. 속도제어는 일정한 주파수로 전압을 바꾸어도 되지만, 전동기의 효율을 향상시키려면 주파수를 변화시킬 필요가 있다.

2차측은 간단한 구조로 할 수 있으므로, 이것을 고정자측으로 하여 사용하는 것이 보통이다. 직선형전동기는 1940년 미국에서 캐터펄트(catapult)용으로 처음 제작되었으나 실용화되지 못하였다. 그러나 그 후 영국에서 이론의 연구와 실험이 대대적으로 추진되어, 고속 전기철도의 주동력원으로 주목하게 되었다.

전기철도에 있어서 속도가 300 km/h 정도보다 빨라지면, 차륜(바퀴)이 레일에 밀착되지 않고 공전(空轉)하는 경향이 있다. 이것은 회전형 전동기의 동력이 바퀴에 전해지고, 바퀴와 레일의 마찰을 통해서 차량을 전진시키는 방식을 취하고 있기 때문이다.

따라서 전기철도에서 바라는 시속 500 km라는 고속수송기관과 같은 경우, 공전의 염려를 없애려면 바퀴를 사용하지 않고 직접 차량을 추진시키는 방법을 취할 필요가 있다. 이것을 해결하는 것으로서 직선형전동기는 기대되는 바 크다. 직선형전동기는 직선 위를 움직이고, 직접 동력을 주며, 높은 가·감속을 가지게 할 수 있기 때문에 고속철도용뿐만 아니라, 조차장(操車場)에서의 화차 구분작업 자동화에도 사용되며, 용도가 확대되고 있다.