Принципът на работа на генераторния комплект се основава на закона за електромагнитната индукция и принципа на преобразуване на енергията. Неговото ядро е да задвижва ротора на генератора да се върти, използвайки механична енергия, генерирайки индуцирана електродвижеща сила в намотките на статора, като по този начин извежда електрическа енергия. Този процес може да бъде разделен на четири ключови етапа: входяща енергия, механично предаване, електромагнитна индукция и изход на електрическа енергия.
Етап на входяща енергия Енергийният източник за генераторен комплект обикновено е изкопаеми горива (дизел, природен газ) или възобновяеми енергийни източници (вятърна енергия, водна енергия). Като вземем за пример дизелов генератор, дизеловото гориво се смесва с въздух в цилиндъра, компресира се и се запалва, произвеждайки газ с висока-температура и високо-налягане, който задвижва буталото в възвратно-постъпателно линейно движение. След това това линейно движение се преобразува във въртеливо движение на коляновия вал чрез механизъм на свързващ прът. В този процес химическата енергия на горивото се преобразува в топлинна енергия чрез изгаряне и след това в механична енергия чрез механичната структура, осигурявайки мощност за последващо генериране на електроенергия.
Етап на механична трансмисия Ротационното движение на коляновия вал задвижва директно ротора на генератора чрез съединител. Роторът обикновено се състои от постоянни магнити или електромагнити, чиято функция е да създават магнитно поле. В синхронен генератор магнитното поле на ротора се върти спрямо намотките на статора, създавайки промяна в магнитния поток; в асинхронен генератор роторът генерира магнитно поле чрез индуциран ток. Ефективността на механичната трансмисионна система пряко влияе върху цялостната производителност на генераторния комплект. Следователно е необходимо да се осигури прецизно подравняване на съединителя и плавно предаване, за да се намалят загубите на енергия.
Етап на електромагнитна индукция Когато магнитното поле на ротора прерязва намотките на статора, в намотките на статора се генерира индуцирана електродвижеща сила (ЕМС) съгласно закона за електромагнитната индукция на Фарадей. Намотките на статора обикновено приемат структура на три-фазна намотка за генериране на симетричен три{2}}фазен променлив ток. Големината на индуцираната ЕМП е пропорционална на силата на магнитното поле, скоростта на ротора и броя на навивките на намотката. Например, в 50Hz електрическа мрежа, скоростта на ротора на синхронен генератор трябва да се контролира прецизно при 3000 rpm (дву-полюсен генератор) или 1500 rpm (четир-полюсен генератор), за да се осигури стабилна изходна честота.
Етап на изходна мощност Променливият ток, генериран от намотките на статора, се извежда през контактни пръстени и четки. След като регулаторът на напрежението стабилизира изходното напрежение, той се свързва към товара или електрическата мрежа чрез прекъсвач. Регулаторът на напрежението контролира изходното напрежение чрез регулиране на тока на възбуждане на ротора, за да го поддържа постоянен при промени в натоварването. Например, когато увеличаването на натоварването причини спад на напрежението, регулаторът увеличава тока на възбуждане, засилва магнитното поле на ротора и по този начин увеличава изходното напрежение.