Ένα σωληνοειδές πηνίο είναι ένα σύρμα σφιχτά τυλιγμένο γύρω από έναν αγώγιμο πυρήνα με ένα κοίλο κέντρο. Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από το πηνίο, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο, σχηματίζοντας έτσι αποτελεσματικά έναν ηλεκτρομαγνήτη. Στις περισσότερες ηλεκτρομαγνητικές εφαρμογές, αυτό το μαγνητικό δυναμικό χρησιμοποιείται για την εκτέλεση κάποιου είδους εργασίας. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η ενέργεια που παρέχεται από την ηλεκτρομαγνητική ενέργεια μεταφράζεται σε απλή γραμμική κίνηση για να αλλάξει ή να ενεργοποιήσει μια ποικιλία συσκευών. Τα πηνία σωληνοειδών είναι γενικά αρθρωτές μονάδες που μπορούν να αφαιρεθούν και να αντικατασταθούν εάν είναι απαραίτητο, αν και οι σφραγισμένες μονάδες είναι επίσης αρκετά συνηθισμένες.
Οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες είναι από τις απλούστερες και πιο συχνά χρησιμοποιούμενες μορφές συσκευών γραμμικής ενεργοποίησης και βασίζονται αποκλειστικά στις αρχές της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας για τη λειτουργία τους. Στην καρδιά κάθε σωληνοειδούς είναι το πηνίο σωληνοειδούς. Αυτό το τμήμα της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας αποτελείται από ένα συρμάτινο πηνίο σφιχτά τυλιγμένο τυπικά τυλιγμένο πάνω σε μονωμένη μπομπίνα. Η μπομπίνα προσαρμόζεται πάνω από έναν αγώγιμο πυρήνα συνήθως κατασκευασμένο από σιδηρούχο μέταλλο που σχηματίζει το σώμα του ηλεκτρομαγνήτη. Στις πιο συνηθισμένες διαμορφώσεις, ο μεταλλικός πυρήνας είναι κατασκευασμένος με ένα κοίλο κέντρο σχεδιασμένο να φιλοξενεί έναν οπλισμό ή έμβολο με ελατήριο.
Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από το πηνίο σωληνοειδούς, προκαλείται ηλεκτρομαγνητικό πεδίο στον πυρήνα. Αυτό τραβά τον οπλισμό κατά της τάσης του ελατηρίου στο κέντρο του πυρήνα, παρέχοντας έτσι τη γραμμική κίνηση που ενεργοποιεί όποια συσκευή είναι προσαρτημένη η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα. Όταν σταματήσει η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος, το πεδίο καταρρέει και το ελατήριο τραβά τον οπλισμό ξανά από τον πυρήνα. Ωστόσο, δεν λειτουργούν όλες οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες με ευθύγραμμο τρόπο. Οι περιστροφικοί τύποι αντιπροσωπεύουν άλλες μεθόδους αξιοποίησης του ηλεκτρομαγνητικού δυναμικού της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Οι αρχές του πηνίου σωληνοειδούς και ο ρόλος του παραμένουν οι ίδιοι, ωστόσο, ανεξάρτητα από το πώς εφαρμόζονται οι ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις.
Τα περισσότερα σωληνοειδή πηνία λειτουργούν σε κλειστό περιβάλλον και καθώς παράγουν αρκετή θερμότητα, η πιθανότητα καύσης των πηνίων είναι μια σταθερή πιθανότητα. Για το λόγο αυτό, πολλές συσκευές με ηλεκτρομαγνητική σπείρα διαθέτουν δομοστοιχειωτή κατασκευή που επιτρέπει την αντικατάσταση των πηνίων σε περίπτωση καύσης ή ζημιάς. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η συσκευή μπορεί ακόμη και να είναι εφοδιασμένη με ένα πηνίο διαφορετικής τάσης, εάν προκύψει ανάγκη. Ωστόσο, ορισμένα σωληνοειδή διαθέτουν πηνία και πυρήνες που σφραγίζονται σε μια κλειστή μονάδα. Μία από τις πιο γνωστές σφραγισμένες παραλλαγές είναι η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα εκκίνησης αυτοκινήτου που χρησιμοποιείται για την εμπλοκή του μηχανισμού εκκίνησης.