Uruchamianie silnika synchronicznego zazwyczaj obejmuje różne metody w zależności od jego wielkości, zastosowania i wymagań operacyjnych. Jedną z powszechnych metod uruchamiania silnika synchronicznego jest zastosowanie silnika indukcyjnego klatkowego, znanego również jako silnik pomocniczy. W tej metodzie silnik synchroniczny jest początkowo rozpędzany przez silnik indukcyjny, który jest połączony mechanicznie z wałem silnika synchronicznego. Gdy silnik indukcyjny przyspiesza, napędza wirnik silnika synchronicznego do prędkości synchronicznej.
Silnik synchroniczny uruchamia się samoczynnie w pewnych warunkach ze względu na swoją konstrukcję i nieodłączne właściwości. Zdolność do samostartu pojawia się przede wszystkim wtedy, gdy silnik jest podłączony do sieci elektrycznej lub systemu, w którym sieć wytwarza wirujące pole magnetyczne. Kiedy silnik synchroniczny zostanie zasilony i podłączony do źródła prądu przemiennego, blokuje się on na częstotliwości sieci i zaczyna obracać się z prędkością synchroniczną, pod warunkiem, że jego uzwojenie wzbudzenia zostało odpowiednio wzbudzone.
Aby uruchomić generator synchroniczny, proces jest nieco podobny do uruchamiania silnika synchronicznego. Uzwojenie wzbudzenia generatora musi być początkowo wzbudzone, aby wytworzyć pole magnetyczne w wirniku. Po wzbudzeniu uzwojenia pola generator jest zwykle napędzany przez silnik główny, taki jak turbina parowa, turbina gazowa lub silnik wysokoprężny. Siłownik napędza wał generatora, obracając go z prędkością bliską prędkości synchronicznej. W miarę przyspieszania wał generatora synchronizuje się z częstotliwością i napięciem sieci, umożliwiając wytwarzanie energii elektrycznej o żądanej częstotliwości i poziomie napięcia.
Po uruchomieniu silnika synchronicznego uzwojenie wzbudzenia jest początkowo niewzbudzone lub nie zasilane. Oznacza to, że w wirniku nie ma pola magnetycznego i dlatego silnik nie może sam zacząć się obracać. Aby uruchomić silnik, należy najpierw zasilić uzwojenie wzbudzenia, aby wytworzyć pole magnetyczne. Można to osiągnąć za pomocą oddzielnego źródła prądu stałego lub układu wzbudzenia, który dostarcza niezbędne napięcie prądu stałego do uzwojenia wzbudzenia. Po wzbudzeniu uzwojenia wzbudzenia i wytworzeniu pola magnetycznego, silnik synchroniczny można przyspieszyć różnymi metodami rozruchu, takimi jak silnik pomocniczy lub bezpośrednie podłączenie do sieci, w zależności od wymagań aplikacji.