电主轴由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等组成。电机的转子采用压配方法与主轴做成一体，主轴则由前后轴承支承。电机的定子通过冷却套安装于主轴单元的壳体中。主轴的变速由主轴驱动模块控制，而主轴单元内的温升由冷却装置限制。在主轴的后端装有测速、测角位移传感器，前端的内锥孔和端面用于安装刀具。

高速轴承技术电主轴通常采用动静承、复合陶瓷轴承或电磁悬浮轴承。动静承具有很高的刚度和阻尼，能大幅度提高加工效率、加工质量、延具寿命、降低加工成本，这种轴承寿命多半长。复合陶瓷轴承在电主轴单元中应用较多，这种轴承滚动体使用热压Si3N4陶瓷球，轴承套圈仍为钢圈，标准化程度高，对机床结构改动小，易于维护。电磁悬浮轴承高速性能好，精度高，容易实现诊断和在线监控，但是由于电磁测控系统复杂，这种轴承价格十分昂贵，而且长期居高不下，没有得到广泛应用。

在正常使用情况下，一般运转一年左右，应将主轴电机拆洗重新装配使用，这样可保证轴承精度和延长使用寿命。为了保证主轴电机能正常良好地工作，其拆卸装配必须由有经验的操作人员进行电主轴的维修，在清洁干净的环境中，以及使用合适的工具进行，切忌乱敲打。对暂时不用的电主轴要用压缩空气将水腔内的余水吹尽，套筒及轴头轴孔要上油防锈并放在阴凉干燥的地方。