เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับสร้างไฟฟ้าโดยใช้หลักการพื้นฐานของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า โดยที่สนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงจะเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าในตัวนำ กระบวนการนี้เกิดขึ้นจากการโต้ตอบที่ประสานกันอย่างระมัดระวังระหว่างส่วนประกอบทางกลและไฟฟ้าภายในชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ
การแปลงพลังงานเริ่มต้นเมื่อการหมุนของเครื่องยนต์ถูกถ่ายโอนไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผ่านสายพานเซอร์เพนไทน์ โดยทั่วไปโรเตอร์จะหมุนด้วยความเร็ว 2-3 เท่าของความเร็วเพลาข้อเหวี่ยง โรเตอร์ประกอบด้วยขดลวดที่พันรอบแกนเหล็ก ซึ่งจะกลายเป็นแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน (เรียกว่ากระแสกระตุ้น) สนามแม่เหล็กหมุนนี้จะกวาดผ่านขดลวดสเตเตอร์ที่อยู่กับที่ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสลับผ่านกฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์
สเตเตอร์ประกอบด้วยขดลวดสามชุดที่เรียงห่างกัน 120 องศา ทำให้ผลิตกระแสไฟฟ้าสลับสามเฟส การกำหนดค่านี้มีข้อดีหลายประการ ได้แก่ กำลังไฟที่สม่ำเสมอกว่า ประสิทธิภาพดีขึ้น และความสามารถในการสร้างกระแสไฟฟ้าที่มีประโยชน์แม้ในความเร็วรอบที่ค่อนข้างต่ำ เอาต์พุตกระแสสลับสามเฟสมีลักษณะคล้ายคลื่นไซน์ที่ทับซ้อนกันหลายชุด ซึ่งให้การจ่ายพลังงานที่สม่ำเสมอกว่าระบบเฟสเดียว
การแปลงเป็นกระแสตรงเกิดขึ้นในวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ ซึ่งประกอบด้วยไดโอด 6 ตัวที่จัดเรียงเพื่อพลิกส่วนที่เป็นลบของคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับให้เป็นบวก การแปลงคลื่นเต็มคลื่นนี้จะสร้างกระแสตรงแบบพัลส์ที่ได้รับการปรับให้เรียบโดยความจุโดยธรรมชาติของแบตเตอรี่และความเหนี่ยวนำของระบบไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าตรงที่ได้จะจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับรถยนต์ในขณะที่ชาร์จแบตเตอรี่ไปพร้อมกัน
การควบคุมแรงดันไฟฟ้าจะทำให้กระบวนการเสร็จสมบูรณ์โดยการตรวจสอบและปรับกระแสสนามของโรเตอร์อย่างต่อเนื่อง ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าจะเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าของระบบกับค่าอ้างอิงและปรับความแรงของสนามให้เหมาะสม โดยรักษาเอาต์พุตที่เสถียรแม้ว่าความเร็วของเครื่องยนต์และโหลดไฟฟ้าจะเปลี่ยนไป ตัวควบคุมสมัยใหม่ใช้การปรับความกว้างพัลส์เพื่อการควบคุมที่แม่นยำ และมักจะรวมการชดเชยอุณหภูมิเพื่อปรับให้การชาร์จเหมาะสมที่สุดภายใต้เงื่อนไขต่างๆ
