新能源汽車的動力來源主要包括電能、氫燃料、燃料電池、氫能和燃氣。

純電動汽車主要靠電力驅動，大多車輛由電動機直接驅動，有的在發動機艙內裝電動機，有的直接用車輪作為四個電動機的轉子，其難點在于儲能技術，但不排放污染大氣的有害氣體，就算將用電量折算成電廠排放量，除硫和顆粒物外的其他污染物也明顯減少，且電廠遠離人口密集城市，更易消除有害排放，相關技術已成熟。

燃料電池汽車以氫氣、甲醇等為燃料，通過化學反應產生電流并依靠電機驅動，能量不是通過燃燒獲取，而是由氫氣和氧氣的化學作用直接轉化為電能，化學反應不產生有害產物，無污染，能量轉換效率比內燃機高 2 至 3 倍，是理想的汽車。

氫能新能源汽車能真正實現零排放，排放物是純凈水，無污染、零排放且儲量豐富，是傳統汽車的最佳替代品，但成本比傳統動力汽車至少高出 20%。

燃氣汽車使用壓縮天然氣、液化石油氣和液化天然氣作燃料，因排放性能好、燃料結構可調、運行成本低、技術成熟且安全可靠，被認為是理想的替代燃料。