Sadece elektrik enerjisi ile çalışan, bazı modellerinde pedal yardımı ile de yol katedebilen gelişmiş bisikletlere elektrikli bisiklet denir.

Elektrikli bisikletler, kullanıcının pedal çevirerek sağladığı güç ile elektrik enerjisinin sağladığı gücü birleştirerek tekerin dönmesini sağlar. Burada en önemli nokta, elektrikle sağlanan gücün yalnızca tekerin dönmesi için tekere aktarılmasıdır. Eğer elektrik, pedalın dönmesi için de kullanılacak olursa, bu durum kullanıcının elektrik akımına maruz kalmasına neden olabilir. Bu nedenle elektrik akımının bağlantılarının doğru yapılması gerekmektedir.

Tekerin elektrik enerjisi ile dönmesini sağlayan motor ön veya arka teker göbeğine monte edilir. Bu elektrik motoru sabit bir bobinden yapılmıştır. Tekerin etrafında döndüğü şey bir akstır ve tekerleğin bağlı olduğu bir çarktır. Motorun dönmesiyle birlikte tekerlek de döner. Motorun çalışması için gerekli olan elektriği bir akü ya da pil sağlar. Bu piller günlük hayatta kullandığımız pillerle aynı değildir fakat çalışma prensibi aynıdır. Farkları, daha fazla elektrik üretmesi ve daha uzun süre dayanmasıdır.

Motorun bobini, elektrikli bisikletin iskeletine yerleştirilmektedir ve sabitttir, tekerlekle birlikte dönmez. Tekerlekle birlikte dönen parça, motor çarkıdır. Motor çarkı, elektrikli bisikletin arka tekerine bağlanır ve bobinin etrafında döner. Elektrik enerjisi ile dönen çark, arka tekerin dönmesini sağlar. Elektrik gücüyle tekerin dönmesini sağlayan motor ile pedal kuvvetiyle tekerin dönmesini sağlayan pedalı birbirinden ayıran, aynı zamanda beraber kullanılmalarını sağlayan serbest teker mekanizmasının ilk yarısı çarka bağlıdır. Diğer yarısı ise arka tekere bağlı olan dişlilerin içindedir. Serbest teker mekanizması, elektrik gücüyle hareket etmekte olan bisikletin pedallarının kendiliğinden dönmesini engelleyen bir mekanizmadır. Eğer elektrik gücüyle bisiklet hareket ederken bu hareket pedallara da yansırsa, hem pedallara elektrik akımı iletilmesi tehlikesi oluşur hem de kullanıcının pedal çeviriyormuş gibi yorulmasına sebep olur. Oysa ki elektrikli bisikletin amacı pedal çevirmeden de hareket etmektir. Düz bisikletlerde de bu mekanizma zaten kullanılmaktadır, pedal tekerleği döndürebilir ama tekerlek pedalı döndüremez.

Karışık gibi görünse de aslında gayet basit prensiplerle çalışan elektrikli bisikletler, pil veya akünün gücüne göre çeşitli hızlara ulaşabilmektedir.