Ein Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM) verwendet Permanentmagneten, die in den Stahlrotor eingebettet sind, um ein konstantes Magnetfeld zu erzeugen. Der Stator trägt Wicklungen, die mit einer Wechselstromversorgung verbunden sind, um ein rotierendes Magnetfeld zu erzeugen. Bei synchroner Geschwindigkeit rasten die Rotorpole mit dem rotierenden Magnetfeld zusammen. Permanentmagnet-Synchronmotoren ähneln bürstenlosen Gleichstrommotoren .
Aufgrund des konstanten Magnetfelds im Rotor können diese zum Starten keine Induktionswicklungen verwenden. Diese Motoren benötigen zum Starten eine Stromquelle mit variabler Frequenz.
Der Hauptunterschied zwischen einem Permanentmagnet-Synchronmotor und einem Asynchronmotor ist der Rotor. Einige Studien scheinen darauf hinzudeuten, dass NdFeB-Permanentmagnet-Synchronmotoren um etwa 2 Prozent effizienter sind als die asynchronen Motoren mit dem höchsten Wirkungsgrad (IE3), wobei dieselben Statorlamellen und ähnliche Drehzahlregler mit variabler Frequenz verwendet werden.
Permanentmagnetmotoren werden seit 2000 als getriebelose Aufzugsmotoren eingesetzt.