新能源汽車概念比較寬泛，是指用非常規能源，或是用常規能源，但用的是新型動力裝置將能量轉化，驅動汽車行駛的汽車。新能源汽車通常較為環保節能，益于可持續發展。

從能量來源來看，傳統燃油汽車用的能源是汽油、柴油。新能源汽車的能量來源有的是電網的電能，有的是部分新型燃料，例如天然氣以及乙醇汽油，還有甲醇和二甲醚，氫氣、生物燃料等。假如是電動汽車，那么其車輛設計和傳統的燃油汽車有明顯差別。假如繼續使用燃料，那么汽車發動機需要做一定的修改。從能量轉化角度來看，新能源汽車分為電動汽車以及燃料電池汽車，還有混合動力汽車三個類別。

第一個，電動汽車。

假如外界給其輸入電能，儲存在化學電池里面，那么整個類別屬于化學電池電動汽車。電動汽車效率很高，通常超過85%。現在，還有在數十年的時間里，電動汽車通常只會搭載鋰離子電池，因為鋰電池有著不少優點。例如能量密度大，充放電倍率高，循環壽命長，高低溫性能較為穩定等。現在能夠期待的替換方案是固態電池，用固態電解質代替傳統鋰電池里面的液態電解質，為了提升安全性和能量密度。

第二個，燃料電池汽車。

假如燃料在汽車里面直接轉化為電能，這種汽車就是燃料電池汽車。燃料電池和化學電池相比，效率不高，大約在四成到六成，但是比通常的汽車發動機高。燃料電池汽車在加州已經進行了小范圍試點，在我國一些城市的大巴車上也有其試點。現在能夠被車載使用的燃料電池都是氫氣作為能源。氫氣比較難儲存，很難被液化，所以儲氫容器不輕。氫氣能夠通過電解水取得，所以，氫氣也被視為電能的載體。發電站的電，轉化為氫氣的化學能，輸送給燃料電池汽車，再轉化為電能。

第三個，混合動力汽車。

混合動力汽車指的是搭載了任意兩類能源的汽車。通常混合動力汽車是指油電混合動力汽車。汽車發動機以及電動機通過部分方式共同運作，提供驅動力。有電機的配合，汽車發動機能夠始終處于高效率區，能夠達到四成甚至超過五成的熱效率。混合動力汽車現在有兩種主流解決方式，一類是混聯式混合動力汽車，代表車型是豐田普銳斯。普銳斯里面的汽車內燃機以及電機通過一組行星齒輪連接在一起，汽車內燃機以及電動機同時驅動輪胎，內燃機也能夠處于最佳工況。混聯式混動車效率不低，但是結構不簡單，成本較高。

另一類是串聯式混合動力汽車，或是增程式電動汽車，代表車型是雪佛蘭沃藍達。這種車型，汽車發動機不直接驅動車輪運作，汽車發動機連接發電機發電，發出的電能驅動車輪運轉。這種車型結構不復雜，但是由于能量需要汽車電動機轉換，效率不高。