磁鼓 / 磁柵：表面有交替排列的 N 極和 S 極（旋轉編碼器為環形磁極，直線編碼器為條形磁極），隨機械運動同步移動，產生周期性變化的磁場。

磁傳感器：檢測磁場強度或方向的變化，將磁信號轉換為電信號（電壓 / 電流變化）。

當磁鼓 / 磁柵運動時，磁場交替變化（N 極→S 極→N 極…），磁傳感器會輸出對應變化的電信號（如正弦波或方波）。

信號處理電路將原始信號整形為脈沖信號，后續通過計數脈沖、分析頻率和相位（類似光電編碼器的 A/B 相），即可獲取位移、速度和方向信息。

相比光電編碼器，磁電編碼器抗灰塵、油污能力更強，適合惡劣環境（如工業現場、汽車底盤），但精度通常略低。