起动机按照工作原理分为直流电起动机、汽油起动机、压缩空气起动机等。内燃机上大都采用的是直流电起动机，其特点是结构紧凑、操作简单且便于维护。汽油起动机是一种带有离合器与变速机构的小型汽油机，功率大且受气温影响较小，可起动大型内燃机，并适用于高寒地带。压缩空气起动机分为两类，一种是将压缩空气按照工作顺序打入气缸，一种是使用气动马达驱动飞轮。压缩空气起动机的用途接近于汽油起动机，通常用于大型内燃机的起动。
直流电起动机是由直流串激电动机、操纵机构和离合机构所组成。它专门启动发动机，需要强大的转矩，因此要通过的电流量很大，达到几百安培。
直流电动机在低转速时扭矩大，转速高时扭矩逐渐变小，很适合做起动机之用。
起动机采用直流串激式电动机，转子及定子部分都是用比较粗的矩形截面铜线绕制；驱动机构采用减速齿轮结构；操纵机构采用电磁磁吸方式。
①动力输出结构分为电枢轴和传动轴两部分。电枢轴两端用滚珠轴承支承，负荷分布均匀，使用时间长，不易磨损，电枢较短，不易出现电枢轴弯曲，磨坏磁场绕组的情况。
②采用了减速装置，在转子和起动齿轮之间，安装有减速齿轮，起动电动机传递给起动齿轮的扭距就会增大。利用电磁开关，使得承担电动机（经减速齿轮后）的动力输出是起动齿轮和起动齿轮轴，而啮合器部分不动。输出功率小的起动机，常采用外啮合方式，输出功率大的起动机采用内啮合方式。
③减速起动机采用电磁开关操纵，有些备有辅助开关（或称副开关）。它的作用是防止烧坏电磁开关和电门（起动）开关。分级接通电源，大大降低了起动机损坏的可能性，从而延长了起动机的使用寿命。
④减速起动机的体积和重量大约是传统起动机的一半，节约了原材料，同时拆装修理很方便。
⑤减速起动机的磁极对数与传统的起动机一样，但磁场线圈绕组常采用小导线多根串联的方法，电枢绕组的绕法虽与传统的原理相同，但制造工艺先进。
减速起动机
在起动机的电枢轴与驱动齿轮之间装有齿轮减速器的起动机，称为减速起动机。
串励式直流电动机的功率与电动机的转矩和转速成正比。可见，当提高发动机转速的同时降低其转矩时，可以保持起动机功率不变。因此，当采用高速、低扭矩的串励式直流电动机作为起动机时，在功率相同的情况下，可以使起动机的体积和重量大大减小。但是，起动机的转矩过低，不能满足起动发动机的要求。为此，在起动机中采用高速、低转矩的直流电动机时，在电动机的电枢轴和驱动齿轮之间安装齿轮减速器，可以降低电动机转速的同时提高其转矩。
减速起动机的齿轮减速器有外啮合式、内啮合式和行星齿轮式等三种不同形式。
外啮合式减速起动机，其减速机构在电枢轴和起动机驱动齿轮之间利用惰轮作中间传动，且电磁开关铁心与驱动齿轮同轴心，直接推动驱动齿轮进入啮合，无需拨叉。因此，起动机的外形与普通的起动机有较大的差别。外啮合式减速机构的传动中心距较大，因此受到起动机构的限制，其减速比不能太大，一般不大于5，多用于小功率的起动机上。
内啮合式减速起动机，其减速机构传动中心距小，可有较大的减速比，故适用于较大功率的起动机。但内啮合式减速起动机构噪声较大，驱动齿轮仍需拨叉拨动进行啮合，因此起动机的外形和普通起动机相似。
行星齿轮式减速起动机减速机构结构紧凑。传动比大、效率高。由于输出轴与电枢轴同轴线、同旋向，电枢轴无径向载荷，振动小，因而整体尺寸小。
永磁起动机
以永磁材料作为磁极的起动机，称为永磁起动机。它取消了传统起动机中的励磁绕组和磁极铁心，使起动机的结构简化，体积和质量大大减小，可靠性提高，并节省了金属材料。
