เครื่องกำเนิดไฟฟ้าของรถยนต์ประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญหลายชิ้นที่ทำงานร่วมกันเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าที่เสถียร แกนกลางคือชุดโรเตอร์ซึ่งทำหน้าที่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าหมุนที่สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสลับซึ่งจำเป็นต่อการเหนี่ยวนำ โรเตอร์ประกอบด้วยขดลวดพันรอบแกนเหล็ก โดยมีวงแหวนสลิปที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อไฟฟ้ากับตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบคงที่
สเตเตอร์มีขดลวดสามชุดที่เรียงห่างกัน 120 องศาอยู่รอบโรเตอร์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าสลับสามเฟส ขดลวดทองแดงหนาเหล่านี้สามารถทนต่อภาระไฟฟ้าจำนวนมากได้ในขณะที่ถ่ายโอนกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำไปยังชุดเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ การออกแบบของสเตเตอร์ส่งผลโดยตรงต่อความสามารถในการส่งออกและประสิทธิภาพสูงสุดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
สะพานแปลงกระแสไฟฟ้าสลับจะแปลงเอาต์พุตกระแสสลับของสเตเตอร์เป็นกระแสตรงโดยใช้ไดโอด 6 ตัวหรือมากกว่าที่จัดเรียงในรูปแบบคลื่นเต็ม 3 เฟส อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เหล่านี้อนุญาตให้กระแสไฟฟ้าไหลในทิศทางเดียวเท่านั้น ส่งผลให้ส่วนลบของรูปคลื่นกระแสสลับพลิกกลับเพื่อสร้างกระแสตรงแบบพัลส์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ชุดไดโอดยังป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่คายประจุกลับผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเมื่อเครื่องยนต์ไม่ทำงานอีกด้วย
การควบคุมแรงดันไฟฟ้าเกิดขึ้นผ่านตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ภายในหรือภายนอกที่ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของระบบและปรับกระแสสนามโรเตอร์ให้เหมาะสม ตัวควบคุมสมัยใหม่ใช้การมอดูเลตความกว้างพัลส์เพื่อควบคุมความแรงของสนามอย่างแม่นยำ โดยรักษาแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในค่าความคลาดเคลื่อนที่แคบโดยไม่คำนึงถึงความเร็วของเครื่องยนต์หรือภาระไฟฟ้า หน่วยขั้นสูงบางหน่วยสื่อสารกับคอมพิวเตอร์ของรถยนต์ผ่านเครือข่ายข้อมูลเพื่อกลยุทธ์การชาร์จที่เหมาะสมที่สุด
ส่วนประกอบเพิ่มเติม ได้แก่ ชุดตลับลูกปืนด้านหน้าและด้านหลังที่รองรับการหมุนของโรเตอร์ พัดลมระบายความร้อนที่ป้องกันความร้อนสูงเกินไประหว่างการทำงานที่มีภาระสูง และขั้วต่อและขั้วต่อต่างๆ สำหรับการรวมระบบไฟฟ้า ชุดประกอบทั้งหมดติดตั้งภายในตัวเรือนอะลูมิเนียมที่ทนทานซึ่งให้การรองรับเชิงโครงสร้างในขณะที่ระบายความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงาน
