主轴动平衡常用方法有两种: 去重法和增重法。普通主轴和主轴单元通常采用去重法。该平衡法是在其他零件安装到主轴上后进行整体动平衡时，根据要求在去重盘处切去不平衡量。高速电主轴可以简单的总结为“电机十主轴”，也可以说是一台电动机。高速主轴单元和电主轴单元通常采用增重法。增重法是近年来为适应高速主轴发展需要而开发出的一种新型平衡方法。主轴单元设计时必须增加平衡盘，平衡盘的圆周方向设计有均匀分布的螺纹孔，其他相关零件安装到主轴上后进行主轴组件整体动平衡时，不是在平衡盘上去重，而是在螺纹孔内拧入平衡锥端紧定螺钉，以平衡锥端紧定螺钉的拧入深度和周向位置来平衡主轴组件的偏心量。
单列、双列圆柱滚子轴承在高速性能方面均劣于角接触球轴承。角接触轴承是具有接触角的轴承，可以看出圆锥滚子轴承。接触角越大轴向刚度越好，但因为球与滚道之间的陀螺滑动和自旋滑动也大，因此发热也会增加。为了提高速度性能，方法是减小球的大小(或质量)改变沟道的曲率系数，以减小球的离心力，降低高速运转时产生的内部载荷，同时增加球的数量以提高刚性。作为高速主轴轴承材料，陶瓷(Si3N4)有以下优点：高速旋转时滚动体产生的离心力小，重量轻。由于密度比轴承钢小。由于当前电主轴主要采用的是交流高频电动机，故也称为“高频主轴”。旋转力矩可以减小，因此可以降低温升，提高寿命。良好的导热性使陶瓷材料的滚动体在高速运转时不易与金属产生粘着。热膨胀小，滚动体与内圈接触时不易发生预紧力增加而导致游隙减小。轴承的变形小，由于硬度高、刚性好。主轴的刚性也得到提高。综上所述，因此，采用陶瓷资料(Si3N4)作为滚动体，与轴承钢滚动体相比速度可提高约25%35%寿命可提高约3倍。
在数控机床中常使用无滑环摩擦片式电磁离合器和牙嵌式电磁离合器。其中齿轮减速以增大输出扭矩，并利用齿轮换挡来扩大调速范围。机床矢量控制驱动器的驱动控制为在低速端为恒转矩驱动，在中、高速端为恒功率驱动。对于三联或三联以上的齿轮换挡则必需使用差动液压缸。(五轴联动)数控系统通过两类主轴速度指令信号来进行控制，即用模拟加工中心量或数字量信号（程序中的S代码）来控制主轴电念头的驱动调速电路，同时采用开关量信号（程序上用M41～M44代码）来控制机械齿轮变速自动换挡的执行机构。