Žingsniniai varikliai yra varikliai, kurie, reaguodami į elektroninį impulsą, sukasi tam tikru laipsnių skaičiumi. Šis metodas leidžia minutiškai valdyti sukimosi greitį ir dydį, nenaudojant grįžtamojo ryšio sistemos. Žingsniniai varikliai dažnai naudojami diskų įrenginiuose, staklėse ir robotikoje. Jie vertinami dėl didelio sukimo momento esant mažam greičiui ir dėl to, kad yra itin patikimi bet kokioje aplinkoje.
Žingsninis variklis iš esmės yra elektromagnetų ratas, išdėstytas aplink vieną nuolatinį magnetą, vadinamą rotoriumi. Kiekvienam elektromagnetui paeiliui siunčiamas elektros impulsas, kuris jį įkrauna. Dėl to magnetas sukasi link to elektromagneto. Tas elektromagnetas išsikrauna, o tada įkrovimas siunčiamas kitam. Įkraunant ir iškraunant elektromagnetus rotorius sukasi 360 laipsnių kampu aplink savo ašį. Jei elektroniniai impulsai yra pakankamai greiti, tai lemia nuolatinį rotoriaus sukimąsi.
Vienas rotoriaus judesys vadinamas žingsniu. Kiekvienas laiptelis yra tokio pat dydžio, o pokytis ne didesnis kaip 3–5 laipsniai. Kadangi kiekvienas impulsas yra atskiras įvykis, svyravimai laikui bėgant nesumuojami ir labai prarandamas tikslumas. Tai reiškia, kad žingsniniai varikliai niekada negali būti nutolę daugiau nei 5 laipsniais nuo tobulo tikslumo.
Variklio sukimosi greitis gali būti keičiamas keičiant impulso dažnį. Jei impulsai sustoja, pavyzdžiui, kai varikliui nesiunčiama galia, rotorius susilygiuos su artimiausiu magnetu ir laikysis ten. Magneto ir metalo traukos pakanka, kad velenas nesisuktų.
Žingsniniai varikliai paprastai turi tris žingsnius. Viso žingsnio režimu rotorius pasislenka vienu žingsniu kiekvienam impulsui. Daugelis standartinių žingsninių variklių yra 200 žingsnių, o tai reiškia, kad kiekvienas impulsas priverčia rotorių pajudėti 1/200 360 laipsnių apskritimo. Todėl standartinis žingsninis variklis, nustatytas viso žingsnio režimu, pasisuks apie 1.8 laipsnio kiekvienam impulsui.
Pusės žingsnio režimas leidžia operatoriui padvigubinti žingsnių skaičių per visą apsisukimą. Standartinis 200 žingsnių variklis, nustatytas pusės žingsnio režimu, efektyviai turės 400 žingsnių, nes rotorius pasislenka puse žingsnio už kiekvieną impulsą. Microstep režimas padalija sukimąsi į dar mažesnius žingsnelius. Kiekvienas impulso padalijimas leidžia pasiekti didesnį tikslumą, tačiau dėl to variklis praranda dalį sukimo momento.