Alternator otomotif terdiri dari beberapa komponen utama yang bekerja sama untuk menghasilkan daya listrik yang stabil. Inti dari alternator adalah rakitan rotor, yang berfungsi sebagai elektromagnet berputar yang menciptakan medan magnet bolak-balik yang penting untuk induksi. Rotor terdiri dari kumparan yang melilit inti besi, dengan cincin selip yang menyediakan sambungan listrik ke regulator tegangan stasioner.
Di sekeliling rotor, stator berisi tiga set lilitan yang disusun dengan jarak 120 derajat untuk menghasilkan arus bolak-balik tiga fase. Lilitan tembaga berukuran besar ini menahan beban listrik yang besar sekaligus mentransfer arus induksi secara efisien ke rakitan penyearah arus. Desain stator secara langsung memengaruhi kemampuan dan efisiensi keluaran maksimum alternator.
Jembatan penyearah mengubah keluaran AC stator menjadi arus searah menggunakan enam atau lebih dioda yang disusun dalam konfigurasi gelombang penuh tiga fase. Perangkat semikonduktor ini memungkinkan aliran arus hanya dalam satu arah, yang secara efektif membalik bagian negatif dari bentuk gelombang AC untuk menciptakan arus searah yang berdenyut. Rakitan dioda juga mencegah baterai terkuras kembali melalui alternator saat mesin tidak menyala.
Pengaturan tegangan terjadi melalui regulator elektronik internal atau eksternal yang memantau tegangan sistem dan menyesuaikan arus medan rotor sesuai dengan itu. Regulator modern menggunakan modulasi lebar pulsa untuk mengontrol kekuatan medan secara tepat, menjaga tegangan dalam toleransi yang ketat terlepas dari kecepatan mesin atau beban listrik. Beberapa unit canggih berkomunikasi dengan komputer kendaraan melalui jaringan data untuk strategi pengisian daya yang optimal.
Komponen tambahan meliputi rakitan bantalan depan dan belakang yang mendukung rotasi rotor, kipas pendingin yang mencegah panas berlebih selama operasi beban tinggi, dan berbagai terminal dan konektor untuk integrasi listrik. Seluruh rakitan dipasang dalam rangka aluminium tahan lama yang memberikan dukungan struktural sekaligus menghilangkan panas yang dihasilkan selama operasi.