縫紉機的縫合原理就像汽車一樣，大多數縫紉機的基本原理都是相同的。汽車的核心是內燃機引擎，縫紉機的核心是線圈縫合系統。
縫紉機工作原理示意圖
線圈縫合方法與普通手工縫紉差異很大。在最簡單的手工縫合中，縫紉者在針尾端的小眼中系上一根線，然后將針連帶線完全穿過兩片織物，從一面穿到另一面，然后再穿回原先一面。這樣，針帶動線進出織物，把它們縫合在一起。
雖然這對手工來說非常簡單，但是要用機器進行牽拉卻極其困難。機器需要在織物的一邊釋放針，然后在另一邊即刻再次抓住它。然后，它需要把松散的線全部拉出織物，調轉針的方向，然后反方向重復所有步驟。這一過程對一個簡單的機器來說太復雜了，并且不實用，而且即使對手工來說，也只有用較短的線時才好用。
相反，縫紉機只需將針部分穿過織物。在機針上，針眼就在尖頭的后面，而不是在針的尾端。
針固定在針桿上，針桿由電機通過一系列的齒輪和凸輪（稍后會詳細介紹）牽引做上下運動。
當針的尖端穿過織物時，它在一面向另一面拉出一個小線圈。織物下面的一個裝置會抓住這個線圈，然后將其包住另一根線或者同一根線的另一個線圈。在下面兩節中，我們將會看到這個系統究竟是如何工作的。
最簡單的線圈縫合是鏈式縫合。若要縫出鏈式縫合，縫紉機會在線的后面用相同長度的線打環。織物位于針下面的一塊金屬板上，用壓腳固定。每次縫合開始時，針穿過織物拉出一個線圈。一個做線圈的裝置在針拉出前抓住線圈，該裝置與針同步運動。一旦針拉出織物，送布牙裝置（稍后介紹）就會將織物往前拉。
當針再次穿過織物時，新的線圈將直接穿過前一個線圈的中間。做線圈的裝置會再次抓住線，圍繞下一個線圈做線圈。這樣，每個線圈都會把下一個線圈固定到位。
鏈式縫合的主要優點是可以縫得非常快。但是，它不是特別結實，如果線的一端松開，可能整個縫紉會全部松脫。大多數縫紉機使用一種更結實的縫線，叫作鎖縫。您可以在下面的動畫中了解典型的鎖縫裝置的工作原理。
鎖縫裝置最重要的元件是擺梭鉤和線軸組件。線軸就是放在織物下面的一卷線。它位于擺梭的中央，后者在電機的帶動下旋轉，與針的運動同步。
與鏈式縫合相同，針穿過織物拉出一個線圈，在送布牙向前移動織物的同時它再次升起，然后將另外一個線圈套入。不過，這種縫合機制不是將不同的線圈連接在一起，而是將它們與從線軸上松開的另一段線連接起來。
當針將線套入線圈時，旋轉的擺梭用鉤針抓住線圈。隨著擺梭的旋轉，它圍繞來自線軸的線拉出線圈。這使得縫合非常結實。
這種旋梭，也是經過直梭演變而來的。
縫紉機的線圈縫合原理由直梭演進到旋梭，就進入了成熟期。
