Ba đặc tính chính của máy phát điện một chiều là đặc tính hở mạch hoặc đặc tính từ, đặc tính bên trong hoặc tổng và đặc tính bên ngoài. Các đặc điểm này được biểu diễn bằng các đường cong được vẽ đồ thị.
Khi máy phát quay, phần ứng quay sẽ tạo ra trường điện từ. EMF có độ bền tương xứng với tốc độ của phần ứng quay và tạo ra một lực cản bên trong máy phát điện. Hiệu ứng này là mạch hở hoặc đặc tính từ. Nó cho thấy rằng ở một tốc độ cố định, có mối quan hệ giữa EMF được tạo ra và dòng điện trường không tải trên máy phát.
Khi một tải được đặt vào máy phát, đầu ra điện áp của nó sẽ giảm. Do đó, điện áp được tạo ra dưới tải giảm xuống thấp hơn điện từ trường khi không có tải. Mối quan hệ của điện áp tạo ra và dòng tải được gọi là đặc tính bên trong hoặc tổng. Khi vẽ đồ thị, đường cong này giảm xuống dưới đường đặc tính mạch hở.
Mối quan hệ giữa dòng tải và điện áp đầu cuối là đặc tính bên ngoài. Đường đặc tính bên ngoài cho thấy sự sụt giảm lớn hơn đường bên trong vì nó bao gồm sự sụt giảm điện áp của mạch phần ứng khi ở dưới tải. Việc xác định đặc tính bên ngoài của máy phát điện hoặc đầu ra của nó so với tải của nó là rất quan trọng khi quyết định ứng dụng nào phù hợp nhất.