Bien qu'ils représentent les plus anciens spécimens, on les trouve encore dans de nombreuses applications. Leur fonctionnement est très simple : un électroaimant activé par le courant de commande fait basculer une armature qui ferme ou ouvre les contacts, selon que le relais fonctionne comme un contact de fermeture ou d'ouverture lorsqu'il n'est pas alimenté. Il existe en outre des inverseurs qui ferment un circuit électrique et en ouvrent immédiatement un autre - et inversement.

Contrairement aux relais à armature, ces relais fonctionnent avec un poussoir au lieu d'une armature. En raison de sa plus grande force d'attraction, un aimant permanent est utilisé pour fermer les contacts. Les relais à noyau mobile sont souvent utilisés pour contrôler des courants et des tensions élevés.

Un relais Reed est un interrupteur simple dont les contacts sont fermés par la présence d'un champ magnétique. Les contacts sensibles aux champs magnétiques se trouvent à l'intérieur d'un tube en verre sous vide ou rempli de gaz inerte, qui les protège de la corrosion atmosphérique. Les relais Reed peuvent commuter plus rapidement que les relais plus grands et nécessitent très peu de puissance dans le circuit de commande. Cependant, ils ne supportent que des valeurs de courant et de tension de commutation relativement faibles.

Le relais statique est un circuit hybride. Il se compose généralement d'un optocoupleur qui isole l'entrée, d'un circuit de déclenchement qui détecte le passage par zéro du courant de ligne et d'un triac ou d'un dispositif similaire qui fait office de disjoncteur. Son nom est dû à sa ressemblance avec un relais électromécanique. Un terme fréquemment utilisé est également relais PhotoMOS. On trouve également des relais à semi-conducteurs dans les interrupteurs crépusculaires, par exemple. Leur circuit de commande est relié à un circuit de capteur de lumière qui active le circuit de commande de l'interrupteur à la tombée de la nuit. Le circuit de charge comprend souvent plusieurs sources lumineuses nécessitant un courant relativement élevé. Dans le cas des minuteries électroniques, un module d'horloge réglable est souvent utilisé comme déclencheur à la place du capteur de lumière.

Les relais à semi-conducteurs sont généralement aussi utilisés pour des applications où il y a un mouvement permanent des contacts du relais. Un composant traditionnel ne résisterait pas longtemps à la forte sollicitation mécanique. De plus, ces variantes peuvent commuter des intensités de courant élevées qui, avec une version électromécanique, détruiraient les contacts en peu de temps. La vitesse de commutation est en outre nettement plus rapide que celle des relais conventionnels.

Lorsque la bobine d'un relais est excitée par un courant alternatif, le flux magnétique dans le circuit magnétique change également et génère une force pulsatoire à double fréquence sur les contacts. En d'autres termes, les contacts d'un relais raccordé au réseau vibrent à deux fois 50 hertz dans certains endroits, comme en Allemagne et dans d'autres pays d'Europe et d'Amérique latine. Ce fait est exploité dans certaines sonneries et buzzers comme déclencheur à distance. Dans un relais à courant alternatif, la résonance des contacts est modifiée de manière à ce qu'ils n'oscillent pas.

Il s'agit de relais qui, soit par construction, soit par le système d'alimentation de la bobine, permettent des retards dans la commutation. Les relais avec retard de connexion fonctionnent mécaniquement en augmentant la masse de l'armature afin d'obtenir une plus grande inertie du système mobile. Dans un autre procédé, la pression des ressorts est augmentée, ce qui affaiblit la force d'attraction du relais. Un effet de retard similaire est également obtenu en utilisant du courant continu pour alimenter le relais.

Dans le cas du relais à deux enroulements à courant inverse, deux enroulements montés en opposition, généralement appelés enroulement principal et enroulement auxiliaire, fonctionnent respectivement avec un nombre de spires plus ou moins important. Lorsqu'une tension continue est appliquée, le courant s'accumule rapidement dans l'enroulement auxiliaire, mais beaucoup plus lentement dans l'enroulement principal. Le relais s'active lorsque la force magnétique de l'enroulement principal est supérieure à celle de l'enroulement auxiliaire.

Ici, les rivets des surfaces de contact à forte aimantation résiduelle sont placés exactement en face les uns des autres dans les trous du noyau et de l'armature. Comme les surfaces polaires en contact sont parfaitement alignées, le relais reste dans cette position lorsqu'il se ferme sous l'effet de la force magnétique, même si l'alimentation électrique est coupée. Les contacts ne reviennent à leur position de repos initiale que lorsqu'un courant de polarité opposée l'ouvre à nouveau.