控制器是電動車的大腦，用簡單的話說，控制器就是將電池能量與驅動車輪的電機聯系起來的橋梁。當司機踩下加速踏板的過程就是對控制器進行操作的過程，控制器的角色就相當于家中可調光燈中的變阻器。

在車中，與加速踏板連接，它能夠使電流輸出功率在某一范圍內進行變化。電池供向電機的電流由控制器進行變化調控。

新的電動車采用高效、高功率的交流發電機，控制器則負責將電池中的直流電轉化為交流電。

電動車中負責驅動車輪的電機還被稱為牽引電機。交流感應電機和交流永磁電機是目前使用廣泛的電機種類，它們擁有高扭矩、運行穩定、重量輕的特點。

電機中的定子利用動力系統傳遞來的交流電生成磁場，定子內部的轉子則負責將電能轉化為機械能輸出。

除了擔任動力傳遞的角色之外，電機還能夠為電池進行反向充電，此時電機被稱為“發電機”。在電動車減速時，制動能量回收系統則是通過電機將電能傳回給電池。

一輛電動車中可以搭載一個或多個電機，有些則采用輪轂電機的方式，將電機直接安裝在車輪內部。而綜合考慮輪轂電機的優缺點后（簡化車輛結構但增加簧下質量），目前尚未有車企采用。

電機驅動相比傳統內燃機驅動的優勢在于，其能量利用率更高，并且能夠從一開始就達到大扭矩，在車輛加速性能上遠超于內燃機。

對于純電動汽車而言，如果采用定傳動比減速器，即通常所說的取消變速器，車輛的加速時間和高車速性能往往相互制約。因此，對于追求車輛加速性能好、高車速高的高性能純電動汽車尤其是純電動跑車，在電機重量和成本增加空間受限情況下，可以考慮加裝變速器，從而既提高車輛高車速，又縮短車輛加速時間。然而，正如家用轎車的性能不能按照跑車的標準要求，純電動跑車與日常出行使用的純電動汽車對性能的要求也不盡相同。實際上，通過合理設計電機特性曲線，匹配減速器減速比，大部分純電動汽車高車速也可以設計在時速150公里以上，基本上能夠滿足市場需求。因此從性能角度來看，純電動車沒有必要加裝變速器。