汽车交流发电机由多个关键部件组成，它们协同工作以产生稳定的电力。其核心是转子组件，它充当旋转电磁铁，产生感应所需的交变磁场。转子由缠绕铁芯的线圈组成，并通过滑环与固定电压调节器进行电气连接。
定子环绕转子，包含三组绕组，每组绕组间隔120度排列，以产生三相交流电。这些粗规格铜绕组能够承受巨大的电负载，同时高效地将感应电流传输至整流器组件。定子的设计直接影响交流发电机的最大输出能力和效率。
整流桥使用六个或更多个以三相全波结构排列的二极管，将定子的交流输出转换为直流电。这些半导体器件仅允许电流单向流动，有效地翻转交流波形的负部分，从而产生脉动直流电。当发动机不运转时，二极管组件还可以防止电池放电通过交流发电机回流。
电压调节通过内部或外部电子调节器进行，该调节器监测系统电压并相应地调节转子励磁电流。现代调节器采用脉冲宽度调制来精确控制磁场强度，无论发动机转速或电气负载如何，都能将电压保持在严格的公差范围内。一些先进的装置通过数据网络与车辆计算机通信，以优化充电策略。
其他组件包括支撑转子旋转的前后轴承组件、防止高负荷运行期间过热的冷却风扇，以及用于电气集成的各种端子和连接器。整个组件安装在耐用的铝制外壳内，该外壳在提供结构支撑的同时，还能散发运行过程中产生的热量。
