螺线管的工作原理基于电流的磁效应，即通电导线周围会产生磁场。当电流通过紧密缠绕成圆柱形的线圈时，每匝导线产生的磁场相互叠加，在内部形成一个近似匀强的磁场，整体表现出类似条形磁铁的磁性。
线圈通电后，电流在导线中流动，根据安培定则，会在周围激发环形磁场。由于线圈排列密集，各匝磁场在轴线方向上叠加增强，而在径向方向上部分抵消，*终在螺线管内部形成方向一致、强度均匀的磁场。
若在线圈内部加入铁芯（如软铁），铁芯在磁场作用下被磁化，因其具有高磁导率，可显著增强整体磁场强度，从而构成电磁铁，广泛用于需要强磁性的场合。
磁场的方向由电流方向决定，遵循右手螺旋定则：用右手握住螺线管，四指指向电流方向，拇指所指的一端即为N极，明确指示磁场的走向。
在实际应用中，螺线管还能实现电能向机械能的转换。通电后，磁场吸引内部可移动的铁芯（电枢），产生直线运动，驱动阀门、开关等机械部件动作，广泛应用于继电器、电磁阀、汽车启动器和工业自动化系统中，实现高效、远程或自动控制。