从技术的角度，新能源汽车具有传统汽车无法通过改进内燃机或变速器来获取的基本性能。
1.如果是混合动力汽车，可以优化内燃机运行工况，节省燃油
针对汽油燃料的内燃机，最佳的空燃比略大于14.7：1。但是如果是单一内燃机动力的汽车，其经常需要运行在加速、爬坡以及冷起动等工况，此时为了追求动力性，其空燃比会偏离最佳空燃比，从而导致油耗增加和排放变差。混合动力汽车其中一个设计方式就是通过驱动电机的动力输出，来弥补汽车行驶工况变化时内燃机的不足。通过对车辆驱动线路的改进，让驱动电机的动力根据行驶工况的改变来输出，而让内燃机的运行转速保持稳定，并始终工作在最佳的空燃比附近。
2.非常平滑和快捷的动力输出
如果是纯电动汽车，驱动车辆的驱动部件是电机。电机具有加电后反应快、低速输出转矩大等特点，把这一特性再通过变速器输出到车轮上，汽车表现出来起步快，同时运转平稳流畅，具备无级变速器的优点。
如果是混合动力汽车，它的驱动力通常来自内燃机输出动力和驱动电机输出动力，相比较于传统汽车仅有一种内燃机动力来源，混合动力汽车能够在车辆急加速的情况下，及时通过调动电机或者增加电机的输出功率的方式来提升输出转矩，增加车辆的动力性。而传统汽车如果需要做到快速加速，就必须通过增加燃油供给，并经过一个完整的吸气、压缩、做功、排气的工作循环，导致输出动力的滞后性。
3.轻松实现自动停机与自动起动
新能源汽车采用自动起停系统，能够轻松实现自动停机与自动起动的控制。纯电动汽车在停车等待红灯时，只需要关闭供给电机的电能即可实现零能量消耗。采用混合动力的汽车，通常内燃机都会取消了传统的12V起动机，改由驱动电机来直接驱动内燃机的起动。因此，当车辆控制系统监测到不需要内燃机运行的情况下，例如当车辆在等待红灯时处于怠速运行情况下，系统将会自动关闭内燃机的运行，需要的时候再通过驱动电机快速、短时间起动内燃机，这样的设计能够进一步降低车辆在怠速时的燃油消耗和尾气排放。
4.能量利用率将更高
传统汽车的能量利用率很低。内燃机从吸入燃油和空气到输出动力，需要经过4个行程，真正能够把燃油所产生的能量有35%用在驱动车辆上已经算是非常高的了。
那么为什么这么低呢？白白消耗的能量在哪里呢？
实际上内燃机工作时，很大一部分被作为热量消耗掉了，如下图所示。例如需要对内燃机进行水冷，这部分热能量就是不能被利用的。还有就是车辆制动时，有一部分能量被制动摩擦损耗掉，如果能保持车辆匀速前进，不踩制动踏板，要比常踩制动踏板汽车油耗要低。
但是，新能源汽车中的纯电动汽车因为取消了内燃机，因此，可以降低如热量散失、未完全燃烧等损失，其有效利用率超过了50%以上。此外，即使是混合动力汽车，由于通过电力系统的辅助来优化内燃机的工作，有些混合度较高的混合动力可以大部分时间都是纯电力驱动，其能量利用率也有大幅的提高。
此外，新能源汽车有一个很重要的能量利用方式就是制动能量回收。如下图所示，制动能量回收是指通过连接车辆驱动电机。在新能源汽车需要制动时，先给电机上加载负荷让电机利用这个负荷来发电，逆向拖动使车辆制动的一种方式。制动能量回收可以有效降低因制动导致的摩擦能量消耗。
新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车.包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。其废气排放量比较低。据不完全统计，全世界现有超过400万辆液化石油气汽车，100多万辆天然气汽车。目前中国市场上在售的新能源汽车多是混合动力汽车和纯电动汽车。按照中华人民共和国国家发展与改革委员会公告定义，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。