同期機とは回転磁界と同じ速度で運転する交流回転機械のこと。
同期速度で回転する回転電気機械の総称で、同期発電機，同期電動機，同期調相機などがこれに含まれます。

固定子と回転子で構成される誘導機と似ているが、誘導電動機と違い、回転子が磁石であり、回転磁界と回転子が同じ速度で回ります。（滑りが0となる）

力率調整が可能で、負荷が変動しても一定の回転速度を保つという特徴があり、火力発電所など電力会社の保有する大規模発電施設などで利用されています。

誘導機は回転子が単なる導体で、滑りにより同期速度よりも遅い速度で回転するが、同期機は回転子が磁石であるため、吸引力により同期速度に限りなく追従できる。
回転子はスリップリングとブラシを用いた電磁石が一般的だが、永久磁石を用いた「PMモーター」と呼ばれる製品が存在します。

同期機は、回転子が同期速度で運転している際にのみトルクが発生するという特性上、始動トルクが0のため、始動巻線などを用いなければ始動できない。
もしくは始動用電動機で同期機を回転させ、同期速度に至りトルクが発生したのちに始動用電動機を切り離すといった工夫を施す必要があるので、注意を要します。

固定子、回転子、スリップリングやブラシ、界磁コイルなど数多くの保守部品が必要となるため、運用コストは高いというデメリットがあります。