发电机失步保护的基本原理主要是通过测量阻抗的轨迹变化情况来检测是否失步。发电机失步保护主要判断依据有三点：
一是测量阻抗轨迹为自左向右或自右向左依次穿越整定阻抗区域，穿越一次则记录为滑极次数加一；
二是每穿越一个区域都大于一定延时，以区别于故障以及区分失步振荡和稳定振荡；
三是滑极次数达到一定值时，则动作出口。失步保护要求在短路故障、系统振荡、电压回路断线等情况下，保护不误动作。
发电机失步保护的基本原理就是根据发电机测量阻抗在运行中遇到振荡时，阻抗在振荡过程中顺序滑过由发电机阻抗、主变阻抗和系统阻抗构成的综合阻抗所生成的特定阻抗区域，并在各区域停留相应时间这一特点，监测发电机阻抗变化轨迹从而判断发电机是否失步。