גנרטור AC תלת-פאזי כולל רוטור עם מגנט מסתובב הממוקם בתוך הסטטור, שבו מותקנים פיתולים תלת-פאזיים נייחים ליצירת מתחים תלת-פאזיים באמצעות השראה הדדית. הפיתולים הללו מחולקים באופן שווה סביב ההיקף הפנימי של הסטטור ומסודרים במרחק של 120 מעלות חשמליות זה מזה. פיתולי הסטטור התלת-פאזיים מורכבים משלושה סלילים נפרדים או קבוצות של סלילים, הידועים כפאזות, שכל אחד מהם מחובר בתצורת Y (כוכב) או בתצורת דלתא (Δ).

כשהרוטור מסתובב, השדה המגנטי המסתובב שלו מצטלב עם פיתולי הסטטור וגורם למתחים בגודל שווה, בעלי הפרש פאזה של 120 מעלות. כל פיתול פועל כגנרטור חד-פאזי, המאפשר לגנרטור התלת-פאזי להפעיל עומסים חד-פאזיים וגם תלת-פאזיים. המערכת התלת-פאזית כוללת שלושה מקורות מתח המחוברים לעומסים באמצעות שלושה או ארבעה מוליכים. במערכת המחוברת בתצורת Y, למקורות המתח יש משרעת ותדר זהים ומופרדים ב-120 מעלות; המתחים על פני הקווים b, a ו-c לקו הנייטרלי מייצגים את מתחי הפאזה. מתחים אלו נקראים מאוזנים כאשר הם שווים בגודלם ומוסטים ב-120 מעלות זה מזה. במקור מתח המחובר בתצורת דלתא (Δ) עם משרעת ותדר זהים, והפרש פאזה של 120 מעלות, המתחים בין הקווים b, a ו-c לא כוללים קו נייטרלי והם ידועים כמתחי קו. מתחי קו אלו נקראים מאוזנים כאשר הם שווים בגודלם ושומרים על הפרש פאזה של 120 מעלות זה מזה.

בטורבינת רוח, הלהבים המסתובבים מסובבים את הרוטור של הגנרטור, יוצרים מתח תלת-פאזי בסלילי הסטטור, שמומר ומועבר לרשת.