Jednofazowy silnik indukcyjny z dzieloną fazą wykorzystuje wirnik klatkowy, który jest identyczny jak w silniku trójfazowym. Aby wytworzyć wirujące pole magnetyczne, prąd jednofazowy jest rozdzielany przez dwa uzwojenia, główne uzwojenie robocze i pomocnicze uzwojenie rozruchowe, które jest przesunięte w stojanie o 90 stopni elektrycznych w stosunku do uzwojenia roboczego. Uzwojenie rozruchowe jest połączone szeregowo z wyłącznikiem, uruchamianym odśrodkowo lub elektrycznie, który odłącza je, gdy prędkość rozruchowa osiągnie około 75 % prędkości obrotowej pełnego obciążenia.
Przesunięcie faz jest osiągane przez różnicę reaktancji indukcyjnej uzwojenia startowego i pracującego, jak również przez fizyczne przesunięcie uzwojeń w stojanie. Uzwojenie rozruchowe jest nawinięte na górnej części szczelin stojana z mniejszą liczbą zwojów drutu o mniejszej średnicy. Uzwojenie pracujące posiada wiele zwojów drutu o dużej średnicy, nawiniętych w dolnej części szczelin stojana, co nadaje mu większą reaktancję indukcyjną niż uzwojeniu rozruchowemu.
Sposób, w jaki dwa uzwojenia silnika dzielonego wytwarzają wirujące pole magnetyczne jest zilustrowany na Ilustracji 44 i może być podsumowany w następujący sposób.

• Gdy napięcie sieciowe AC jest przyłożone, prąd w uzwojeniu rozruchowym przewodzi prąd w uzwojeniu pracującym o około 45 stopni elektrycznych.
• Ponieważ magnetyzm wytwarzany przez te prądy ma ten sam wzór fali, dwie fale sinusoidalne mogą być uważane za kształty fal elektromagnetyzmu wytwarzanego przez dwa uzwojenia.
• W miarę trwania zmian w prądzie (i magnetyzmie), położenie biegunów północnego i południowego zmienia się w sposób, który wydaje się być obrotem zgodnym z ruchem wskazówek zegara.
• W tym samym czasie pole wirujące przecina przewodniki klatki wiewiórczej wirnika i indukuje w nich prąd.
• Prąd ten tworzy bieguny magnetyczne w wirniku, które oddziałują z biegunami wirującego pola magnetycznego stojana, wytwarzając moment obrotowy silnika.

Gdy silnik jest już uruchomiony, uzwojenie rozruchowe musi zostać usunięte z obwodu. Ponieważ uzwojenie rozruchowe ma mniejszy przekrój, ciągły prąd przez nie płynący spowodowałby przepalenie się uzwojenia. Do automatycznego odłączenia uzwojenia rozruchowego od obwodu można użyć mechanicznego wyłącznika odśrodkowego lub elektronicznego wyłącznika półprzewodnikowego. Działanie wyłącznika odśrodkowego jest zilustrowane. Składa się on z mechanizmu odśrodkowego, który obraca się na wale silnika i współdziała z nieruchomym wyłącznikiem stacjonarnym, którego styki są połączone szeregowo z uzwojeniem rozruchowym.
Gdy silnik zbliża się do swojej normalnej prędkości roboczej, siła odśrodkowa pokonuje siłę sprężyny, umożliwiając otwarcie styków i odłączenie uzwojenia rozruchowego od źródła zasilania; silnik kontynuuje pracę wyłącznie na swoim uzwojeniu roboczym. Silniki wyposażone w taki wyłącznik odśrodkowy wydają wyraźny odgłos klikania podczas uruchamiania i zatrzymywania, ponieważ wyłącznik odśrodkowy otwiera się i zamyka.
Wyłącznik odśrodkowy może być źródłem problemów, jeśli nie działa prawidłowo. Jeżeli przełącznik nie zamknie się po zatrzymaniu silnika, obwód uzwojenia rozruchowego będzie otwarty. W rezultacie, gdy obwód silnika zostanie ponownie zasilony, silnik nie będzie się obracał, a jedynie będzie wydawał niski brzęczący dźwięk. Zwykle uzwojenie rozruchowe jest zaprojektowane do pracy przy napięciu sieciowym tylko przez krótki okres czasu podczas rozruchu. Brak otwarcia wyłącznika odśrodkowego w ciągu kilku sekund od rozruchu może spowodować zwęglenie lub przepalenie uzwojenia rozruchowego.
Silnik indukcyjny dwufazowy jest najprostszym i najbardziej powszechnym typem silnika jednofazowego. Jego prosta konstrukcja sprawia, że jest on zazwyczaj tańszy niż inne typy silników jednofazowych. Silniki dwufazowe są uważane za posiadające niski lub umiarkowany moment rozruchowy. Typowe rozmiary sięgają do około ½ konia mechanicznego. Odwrócenie przewodów do uzwojenia startowego lub biegowego, ale nie do obu, zmienia kierunek obrotów silnika dwufazowego. Popularne zastosowania silników dwufazowych obejmują wentylatory, dmuchawy, maszyny biurowe i narzędzia, takie jak małe piły lub prasy wiertnicze, gdzie obciążenie jest stosowane po uzyskaniu przez silnik prędkości roboczej.
Silniki dwufazowe z dzielonym napięciem posiadają przewody, które umożliwiają zewnętrzne podłączenie dla różnych napięć sieci. Ilustracja 46 przedstawia silnik jednofazowy standardu NEMA z uzwojeniami pracującymi na podwójnym napięciu. Gdy silnik pracuje przy niskim napięciu, oba uzwojenia biegowe i uzwojenie startowe są połączone równolegle. W przypadku pracy przy wysokim napięciu oba uzwojenia biegowe są połączone szeregowo, a uzwojenie startowe jest połączone równolegle z jednym z uzwojeń biegowych.