单相电机在启动和运行过程中，通常需要使用电容器来改善其性能。这是因为单相电源只能提供一个相位的电流，无法直接产生旋转磁场，而旋转磁场是电机正常运转所必需的。通过引入电容器，可以改变电路中的电流相位，从而生成类似三相电源的效果，使单相电机能够产生旋转磁场。
具体来说，当单相电机启动时，一个启动电容器（启动电容）被接入电路中，它与电机的启动绕组串联，而主绕组则直接连接到电源。此时，由于电容器的存在，启动绕组中的电流与主绕组中的电流存在相位差，这导致两个绕组产生的磁场不同步，进而产生旋转磁场，使电机开始转动。一旦电机达到一定转速（通常是额定转速的75%到80%），启动电容器会被自动断开，电机依靠内部结构（如离心开关）维持运转。
在电机运行期间，为了提高效率和功率因数，可能会额外接入一个运行电容器（运行电容），它与电机的主绕组或辅助绕组并联，进一步优化电流相位，减少无功功率，提升整体运行效率。