無論哪種變頻器，其基本工作和轉換思路都是先將交流電轉換成DC，再通過斬波濾波轉換成頻率可調的交流電。當變頻器用于向電機供電時，通過調節電壓、電流或頻率，電機可以按照指定的模式運行。不同的控制方式具有不同的調速性能、運行特性和自適應負載。

變頻器有開環控制和閉環控制兩種控制方式。控制模式包括電壓/頻率控制、轉差控制、矢量控制和扭矩控制。

V/f控制方式應用廣泛。普通電機作為變頻電機，利用變頻器調節電壓和頻率的同比例，實現無級調速，將恒速設備升級為運行速度任意可調的高性能產品。對于運行調速范圍不寬的場合，這種簡單粗放的控制方式技術門檻低，只需要在電源和電機之間串聯一個變頻器，電控系統基本不變。

專門為逆變電源設計的變頻電機配有獨立風扇，不會因調速范圍擴大到低速而惡化通風散熱條件，但低速性能還是比較差。因為在低速時，導磁材料的磁性較低，同一激勵電流產生的感應電動勢較小，導致磁場較弱。

為了解決變頻電機低頻弱磁場的問題，通常在低速運行時進行電壓補償，即在低速運行時適當調整電壓值，使V/f曲線滿足恒磁運行的要求。在風機、水泵、空調、家用電器等調速節能應用中，基于恒磁運行理念的V/f控制方式，既保證了電機的穩定運行，又使機體的能效水平始終保持在理想狀態，節能效果遠遠好于同比例調節電壓和頻率的粗放式控制方式。

高性能應用的變頻電機控制模式可適應重載或需要精確控制。矢量控制可以獲得非常理想的轉矩特性，常用于起重和起重設備；變頻電機配有編碼器和超速開關，變頻器和電機組成閉環控制系統，可以精確控制速度和扭矩特性，在流量運行場合隨處可見。