直流发电机稳态运行时，端电压U､负载电流I､励磁电流If和转速n等4个物理量是主要的，也是可变的和较容易测得的。其中，转速n由原动机决定，一般保持为额定转速nN不变。在此条件下，其他3个量中的一个保持不变，另外两个量之间的关系即是一个运行特性。直流发电机的运行特性有以下3个。
(1)负载特性。指负载电流I=常数时，端电压U与励磁电流If间的关系U=f(If)。其中，电枢电流Ia=0时的特性，称为空载特性。
(2)电压调整特性(也称外特性)。指If=常数(对自励发电机，是指励磁回路总电阻不变)时，U与I间的关系为U=f(I)。
(3)调整特性。指U=常数时，If与负载电流I间的关系If=f(I)。
直流发电机的运行特性主要有三种：
负载特性：当直流发电机负载电阻增大时，其端电压会升高。
调节特性：当转速一定时，发电机端电压将随负载电阻的增大而升高。
机械特性：当发电机转速改变时，其端电压也会改变。