旋轉編碼器是以磁電感應為基本原理來實現轉速測量的。將位移轉換成周期性的電信號，再把這個電信號轉變成計數脈沖，用脈沖的個數表示位移的大小。傳感器由鐵芯、磁鋼、感應線圈等部件組成的，測量對象轉動時，轉速傳感器的線圈會產生磁力線，齒輪轉動會切割磁力線，磁路由于磁阻變化，在感應線圈內產生電動勢。感應電勢產生的電壓大小，和被測對象轉速有關，被測物體的轉速越快輸出的電壓也就越大，也就是說輸出電壓和轉速成正比。
現代編碼的數學模式為0和1 (有和無、通與斷、長音和短音、高電平和低電平等)。 例如，航海中兩條船相遇的旗語、燈語、用無線電送報的莫爾斯碼(長短音)； 例如，音頻編碼器的CD唱片和播放器、視頻編碼器的DVD、藍光和高清晰度電視……等。旋轉編碼器是指對當前的角度信息和旋轉的角度變化信息進行“編碼”后發送。
相對型：
相對旋轉“編碼”是指需要2次以上的編碼信息和輸出，通過2次以上的編碼信息的比較來獲得相對變化的角度值，也稱為增量編碼器。其中，光電型增量編碼器通過用編碼輪刻線的光的通過和遮斷來表現1和0的間隔的變化，這種一段間隔的變化表示像人的脈搏這樣的角度的變化量，也稱為脈沖輸出。這個編碼角度信息如果沒有旋轉，就沒有信息的變化和累積。 就像光盤沒有旋轉就沒有聲音一樣。 現在的角度值只有經過之前的歷史信息的比較、累積、記憶才能得到。
絕對型：
所謂絕對旋轉編碼器，不需要多次讀取變化信息，不需要與加法進行比較，絕對值與歷史信息無關，可以直接一次讀取當前角度位置的值。
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