Синхронные машины используют главным образом в качестве источников энергии переменного тока, их устанавливают на тепловых, гидравлических и атомных электростанциях. Синхронные машины применяются также в качестве двигателей, наибольшее распространение получили трехфазные генераторы и двигатели. Для генерирования и потребления реактивной мощности с целью улучшения коэффициента мощности сети и регулирования ее напряжения применяют синхронные компенсаторы.

Характерной особенностью современного электромашиностроения является существенное повышение номинальной мощности синхронных машин за счет увеличения их электромагнитных нагрузок, усовершенствования конструкции, повышения эффективности системы охлаждения.

Применение сверхмощных синхронных машин, с одной стороны, обеспечивает весьма высокие технико-экономические показатели, а с другой стороны , требует применения новых решений для их пуска в ход, поскольку традиционный метод пуска в режиме асинхронного двигателя для таких машин либо невозможен вообще, либо его реализация связана с существенным ухудшением показателей машин. Асинхронный пуск в ряде случаев недопустим по условиям термической устойчивости ротора, а также по воздействию пусковых токов на питающую сеть.

Синхронные двигатели в силу ряда преимуществ находят все более широкое применение для привода различных механизмов, не требующих частых пусков. Синхронные двигатели могут применятся для центробежных и поршневых насосов и компрессоров, воздуходувок, шаровых и мукомольных мельниц, прокатных станов, а также для электроприводов с ударной нагрузкой. В последнее время синхронные двигатели стали применятся и для механизмов, требующих регулирования скорости.

Главное преимущество синхронных двигателей, например, перед асинхронными заключается в том, что путем изменения тока возбуждения можно изменять величину реактивной мощности. В зависимости от величины тока возбуждения реактивная мощность может выдаваться в сеть (при перевозбуждении) и потребляться из сети (при недовозбуждении). Синхронные двигатели обычно выполняются для работы с опережающим коэффициентом мощности, т.е. для выдачи реактивной мощности в сеть.

Исключительно полезной является возможность автоматического регулирования тока возбуждения синхронного двигателя. Автоматическое регулирование возбуждения (АРВ) является одним из весьма эффективных способов