Το μονοπολικό stepper είναι ένας 50 τοις εκατό αποδοτικός τύπος βηματικού κινητήρα δύο φάσεων. Ο μονοπολικός βηματικός κινητήρας έχει δύο περιελίξεις για κάθε φάση για να επιτρέπει στο ηλεκτρικό ρεύμα να ρέει μόνο προς μία κατεύθυνση σε κάθε τύλιγμα. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με την κατασκευή μονού τυλίγματος ανά φάση ενός διπολικού βηματικού κινητήρα, που απαιτεί το ηλεκτρικό ρεύμα να ρέει και προς τις δύο κατευθύνσεις. Ο μονοπολικός βηματικός κινητήρας χαρακτηρίζεται ως με απόδοση 50 τοις εκατό επειδή χρησιμοποιεί διπλάσια ποσότητα σύρματος σε σχέση με έναν διπολικό βηματικό κινητήρα παρόμοιου μεγέθους, αλλά ενεργοποιεί μόνο τις μισές περιελίξεις κάθε φορά.
Αυτός ο τύπος βηματικού κινητήρα έχει το απλούστερο σχηματικό από όλους τους βηματικούς κινητήρες δύο φάσεων. Κάθε φάση του μονοπολικού βηματικού κινητήρα αποτελείται από δύο περιελίξεις με κοινή γείωση, με αποτέλεσμα τρεις απαγωγές ανά φάση. Στην πλειονότητα των περιπτώσεων, τα καλώδια κοινής γείωσης των φάσεων θα ζευγαρωθούν μέσα στον κινητήρα, με αποτέλεσμα πέντε εξωτερικά καλώδια για έναν διφασικό μονοπολικό βηματικό κινητήρα.
Με την ελεγχόμενη ενεργοποίηση των περιελίξεων μέσω ενός κυκλώματος ελεγκτή, το μονοπολικό κύκλωμα βηματικού κινητήρα δεν απαιτεί τις ψήκτρες που χρησιμοποιούνται από κινητήρες που τροφοδοτούνται από συνεχές ρεύμα (DC) και η φορά περιστροφής του άξονα μπορεί να αλλάξει εύκολα. Χρησιμοποιώντας ένα εξωτερικό κύκλωμα ελεγκτή, οι κύκλοι ενεργοποίησης των περιελίξεων μπορούν να χρονομετρηθούν ώστε να επιτραπεί στον μονοπολικό βηματικό κινητήρα να κινηθεί προς τα εμπρός ή προς τα πίσω για έναν ακριβή αριθμό βημάτων. Όταν συνδυάζεται με άλλη τεχνολογία, ο μονοπολικός βηματικός κινητήρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία οικιακής ρομποτικής, έργων ελεγχόμενα από arduino και άλλων έργων που απαιτούν γωνιακές κινήσεις με ακρίβεια χρονισμού.
Καθώς οι περιελίξεις του μονοπολικού βηματικού κινητήρα ενεργοποιούνται μεμονωμένα χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα ελεγκτή, οι μεμονωμένες περιελίξεις φορτίζονται μαγνητικά. Αυτό το ηλεκτρομαγνητικό φορτίο τραβά τα δόντια του γραναζιού προς την περιέλιξη και εντός της εμβέλειας της επόμενης περιέλιξης. Σε αυτό το σημείο, το ρεύμα προς την πρώτη περιέλιξη διακόπτεται από το κύκλωμα του ελεγκτή και κατευθύνεται στην επόμενη περιέλιξη της σειράς. Καθώς το ρεύμα αλλάζει από τη μια περιέλιξη στην επόμενη, τα δόντια του γραναζιού ακολουθούν το μαγνητικό πεδίο, κάνοντας το βήμα στην επόμενη περιέλιξη όπου το γρανάζι θα ακουμπήσει μέχρι να επαναληφθεί ή να αντιστραφεί η διαδικασία.
Σε έναν βηματικό κινητήρα, η ταχύτητα, η ροπή και η κατεύθυνση της κίνησης ελέγχονται από το κύκλωμα του ελεγκτή, δίνοντας σε αυτούς τους κινητήρες ένα ευρύ φάσμα δυνατοτήτων. Ο βηματικός κινητήρας λειτουργεί σε μεμονωμένα βήματα, επομένως αντί για την ομαλή περιστροφή ενός κινητήρα συνεχούς ρεύματος, παράγει περισσότερο θόρυβο και κραδασμούς από κινητήρες DC συγκρίσιμου μεγέθους. Από την άλλη πλευρά, ο μονοπολικός βηματικός κινητήρας απαιτεί λιγότερη συντήρηση επειδή δεν υπάρχουν βούρτσες για φθορά και παράγει ελεγχόμενες, μεταβλητές κινήσεις που δεν είναι δυνατές με έναν κινητήρα συνεχούς ρεύματος.