オルタネーターは、変化する磁場が導体に電流を誘導する電磁誘導の基本原理を利用して発電します。このプロセスは、オルタネーターアセンブリ内の機械部品と電気部品間の綿密に調整された相互作用によって発生します。
エネルギー変換は、エンジンの回転がサーペンタインベルトを介してオルタネーターに伝達され、ローターがクランクシャフト速度の2～3倍の速度で回転することで始まります。ローターは鉄心に巻かれたコイルで構成されており、電流（励磁電流）が流れると電磁石となります。この回転磁界は固定されたステーター巻線を通過し、ファラデーの電磁誘導の法則により交流電流を誘導します。
ステーターには120度間隔で配置された3組の巻線があり、三相交流電流を生成します。この構成には、より滑らかな出力、優れた効率、そして比較的低い回転速度でも有効な電流を生成できるなど、いくつかの利点があります。三相交流出力は、重なり合う正弦波の連続に似ており、単相システムよりも安定した電力供給を実現します。
直流への変換は、交流波形の負の部分を正の部分に反転させる6つのダイオードを備えた整流ブリッジで行われます。この全波整流により脈動する直流電力が生成され、バッテリー固有の容量と電気システムのインダクタンスによって平滑化されます。生成された直流電力は、車両の電力需要を満たすと同時に、バッテリーを充電します。
電圧調整は、ローターの界磁電流を継続的に監視・調整することでプロセスを完了します。電圧レギュレータはシステム電圧を基準値と比較し、それに応じて界磁強度を調整することで、エンジン回転数や電気負荷の変化にかかわらず安定した出力を維持します。最新のレギュレータは、高精度な制御のためにパルス幅変調（PWM）を採用し、多くの場合、温度補償機能も備えているため、様々な条件下で充電を最適化できます。
