电主轴的工作不仅转速高， 而且要求有很高的角减速度和角加速度、 在位置快速准停， 这就对其结构设计、 制造和控制提出了非常严格的要求并带来了一系列技术难题，如电主轴的散热、润滑及精密控制等。在设计中，必须妥善的 解决这些问题， 才能确保主轴的高速运转， 实现精密加工。 电主轴作为加工中心的部件 , 它将机床主轴与交流伺服电机轴合二为一 , 即将主轴电机的定子、 转子直接装入主轴组件的内部 , 并经过的动平衡校正， 具有良好的回转精度和稳定性， 形成一个的高速主轴单元， 也被称为内装式电主轴 ，其间不再使用皮带齿轮传动副 , 从而实现机床主轴系统的“零传动”，通电后转子直接带动主轴运转。

冷却设备：为了赶快给高速运转的电主轴散热，一般对电主轴的外壁通以循环冷却剂，冷却设备的效果是坚持冷却剂的温度。

内置脉冲编码器：为了完成主动换刀以及刚性攻螺纹，电主轴内置一脉冲编码器，以完成的相角操控以及与进给的合作。

主动换刀设备：为了应用于加工基地，电主轴装备了主动换刀设备，包含碟形簧、拉刀油缸等；高速刀具的装卡方法：广为熟悉的BT、ISO刀具，已被实践证明不适合于高速加工。这种情况下呈现了HSK、SKI等高速刀具。高频变频设备：要完成电主轴每分钟几万乃至十几万转的转速，有必要用一高频变频设备来驱动电主轴的内置高速电动机，变频器的输出频率有必要到达上千或几千赫兹。

在数控机床中，电主轴通常采用变频调速方法。目前主要有普通变频驱动和控制、矢量控制驱动器的驱动和控制以及直接转矩控制三种控制方式。

普通变频为标量驱动和控制，其驱动控制特性为恒转矩驱动，输出功率和转速成正比。普通变频控制的动态性能不够理想，在低速时控制性能不佳，输出功率不够稳定，也不具备C轴功能。但价格便宜、结构简单，一般用于磨床和普通的高速铣床等。