עקרון העבודה של מברשות פחמן לכלים חשמליים מסתמך בעיקר על החיכוך והמגע בין מברשות פחמן ומברשות (הידוע גם כמברשות פחמן), ומממש את תהליך המרת אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית באמצעות השדה המגנטי הנוכחי של הסליל בין מברשות וסליל הנחושת החשמלי מנועי מברשת פחמן מורכבים בעיקר מרוטור וסטטור, הרוטור מורכב בדרך כלל מליבת ברזל וסליל, והסטטור מורכב ממגנט קבוע כאשר פיתולי הרוטור מופעלים, שדה אלקטרומגנטי הוא נוצר, המקיים אינטראקציה עם השדה המגנטי של הסטטור, וכתוצאה מכך פיתול הרוטור. הסליל ברוטור מחובר או מנותק כל הזמן מאספקת החשמל דרך המגע בין מברשת הפחמן למברשת, כך שזרם ה-AC נוצר בסליל. זרם חילופין זה פועל דרך השדה המגנטי שבתוך הסליל וממיר אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית, דוחף את הרוטור להסתובב.
תפקידן של מברשות הפחמן במנוע הוא מפתח, היא שומרת על מגע לחץ עם המברשות דרך קפיצים או מבנים אחרים כדי להבטיח שניתן להעביר את הזרם בצורה רגילה כאשר המגע בין המברשת למברשת הפחמן נשבר, הזרם מפסיק לזרום, השדה המגנטי בסליל נעלם, והרוטור מפסיק להסתובב וכאשר המגע משוחזר, הזרם זורם שוב, השדה המגנטי נוצר שוב, והרוטור ממשיך להסתובב ניתן לסכם את עקרון העבודה הזה של מברשות פחמן כ"זרם-מגנטי שדה-כוח-סיבוב".
מברשות פחמן עשויות בדרך כלל מחומרים מוליכים כמו גרפיט, בעלי מוליכות טובה ועמידות בפני שחיקה. הן מותקנות על הסטטור של המנוע ומחוברות למנוע על ידי קפיץ או בורג מכוון. יש סט אחד או יותר של אספן טבעות על הרוטור, ומברשת הפחמן מייצרת נתיב העברת זרם עם הרוטור על ידי מגע עם טבעות האספן הללו. יציבות הולכת הזרם תלויה בגמישות ובהתנגדות לבלאי של החומר המוליך של מברשת הפחמן, מה שיכול להבטיח מגע טוב עם האספן. לצלצל ולשמור על העברת זרם יציבה בשל חיכוך המגע עם טבעת האספן, מברשת הפחמן תתבלה בהדרגה, ולכן יש להחליף אותה באופן קבוע כדי להבטיח את אמינות הולכת הזרם.
