新能源汽車不同於傳統汽車，它是採用非常規的燃料作為動力來源，或者使用常規燃料，但採用新型車載動力裝置，新能源汽車綜合汽車的動力控制和驅動方面的先進技術，在技術原理、車輛結構上具有極大的創新性。新能源汽車包括純電動汽車、增程式電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車、氫發動機汽車，其他新能源汽車等。

純電動汽車是一種採用單一蓄電池作為儲能動力源的汽車，它利用蓄電池作為儲能動力源，通過電池向電動機提供電能，驅動電動機運轉，從而推動汽車行駛，該技術相對簡單成熟，只要有電力供應的地方都能夠充電。

混合動力汽車是指驅動系統有兩個或多個能同時運轉的單個驅動器聯合組成的車輛，車輛的行駛功率依據實際的車輛行駛狀態，有單個驅動器單獨或多個驅動系共同提供。由於採取混合動力後，可按平均需用的功率來確定內燃機的最大功率，因此此類汽車油耗低，汙染小，而且電池能夠不斷被充電，保證了較遠的行程。燃料電池，電動汽車是利用氫氣和空氣中的氧，在催化劑的作用下，在燃料電池中經電化學反應產生的電能作為主要動力源驅動的汽車。

與傳統汽車相比，這種汽車幾乎零排放，減少了機油洩漏帶來的水汙染。氫發動機汽車是以氫發動機為動力源的汽車，一般發動機使用的燃料是柴油或汽油。氫發動機使用的燃料是氣體氫。氫發動機汽車是一種真正實現零排放的交通工具，排放出的是純淨水。此類車，無汙染、零排放，儲量豐富。其他新能源汽車，主要指使用超級電容器飛輪等高效儲能器的汽車。這些汽車充電時間短，功率密度大，使用壽命長，經濟又環保。

從全球來看，新能源汽車的動力電源主要包括鋰離子電池、鎳氫電池、燃料電池、鉛酸電池、超級電容器，其中超級電容器大多以輔助動力源的形式出現。由於電池技術不夠成熟，在成本上、動力上以及續航里程上與傳統汽車相比還有不少差距，這些成為制約新能源汽車發展的重要原因。

中國新能源汽車產業始於21世紀初，目前在中國新能源汽車主要有純電動汽車、增程式電動汽車、插電式混合動力汽車和燃料電池電動汽車等等，發展新能源汽車對任何國家來講都是個重大機遇。2001年新能源汽車研究專案被列入中國“十五”期間的863重大科技課題，並規劃了以汽油車為起點，向氫動力車目標挺進的戰略。

2013年1月6日，中國北京、上海、深圳等25個試點城市，共示範推廣各類節能與新能源汽車2.74萬輛，其中公共服務領域2.3萬輛，私人領域0.44萬輛。2016-2020年，中國將進一步普及新能源汽車，多能源混合動力車、插電式電動轎車、氫燃料電池轎車將逐步進入普通家庭，中國新能源汽車產業必將飛速發展起來。