從原理來看，汽車發電機和家庭用的發電機並沒有本質區別，都是交流同步發電機，而且基本上是汽油發動機帶動，常見的都是內轉子形式，轉子上裝勵磁線圈，轉子勵磁線圈通過導電滑環跟外邊的勵磁電源相互連接，通電產生NS磁極並形成磁場。定子在外邊，定子有三相繞組，互相之間相差120度，三相繞組的繞組要求比較嚴格，這樣能保證輸出相位一致的三相電壓。
轉子旋轉時候，三相定子繞組會切割轉子磁力線產生感生電動勢，連接負載迴路就可以產生電流。勵磁可以取自定子線圈發出來的電壓，經過整流穩壓後利用，比如通過可控硅的方法可以實現降壓來滿足要求。
感生電動勢E=4.44NKfΦ，其中N是定子線圈匝數，K是常量係數，f是頻率，而Φ是磁通量，所以感生電動勢取決於兩個量，一個是頻率，一個是磁通量。而頻率f=極對數*轉速，所以定子線圈輸出的三相電壓的大小隨著發電機轉速加快而升高，Φ和勵磁電流成正比例關係，如果降低勵磁電流，將讓磁通量變小，這樣輸出的電壓會減少，而勵磁電流和勵磁電壓也幾乎是正比例關係，因此控制發電機轉速和轉子電流能控制發電機的輸出電壓，這樣能讓同一款發電機，輸出不同的電壓來滿足不同的負載需求。
也就是輸出的都是類似的電壓波形，但是汽車和家用的負載對電壓要求不同，汽車的一般需要14.5伏以內的直流電壓，來給電瓶供電，所以汽車發電機的額定電壓本身會比家用的低（不同的繞組接法可以實現電壓高低），而且還需要先把交流電整定成直流，然後穩壓濾波，這樣才可以給電瓶使用。
因為汽車發動機是實時會變化的，發動機通過皮帶來帶動發電機旋轉，所以很難通過控制發電機轉速來實現輸出電壓的穩定。
但是可以通過一些所謂的調節器，來控制勵磁電壓，讓勵磁電流來控制磁通Φ大小，這樣能讓汽車發電機的輸出電壓，經過整流器後，穩定在14伏左右，這樣能滿足正常的充電要求。
對於家用的小發電機而言，並不存在發動機轉速波動的情況，這時候完全可以把發動機的油門固定在某一個範圍，也就是控制節氣門就能滿足發電機輸出電壓在某個值左右。目前大多數家用汽油發電機，通過一種離心式的自動調速裝置來滿足電壓穩定要求。
離心式自動調速裝置，利用調速飛快旋轉時候產生的離心力以及調速彈簧的拉力來自動控制節氣門開度。調速齒輪經過配時齒輪帶動下旋轉，飛塊跟著運轉，飛塊產生的離心力會推動遊動軸往外跑，而遊動軸又會推動擺動軸逆時針旋轉，調速拉桿會朝下放運動，讓節氣門開度減少，發動機轉速降低，這樣飛塊的離心力會減少，這樣形成了一個負反饋，最終飛塊離心力和調速彈簧拉低平衡時候，調整的過程才暫時穩定下來，讓節氣門保持在一定的開度，發動機轉速穩定，而發電機也工作在一定的速度上，輸出電壓會保持恆定。只要讓發電機輸出標準的三相380伏電壓，這樣取其中的一條相線對零線，它們之間的電壓就是單相220伏，直接可以給家庭負載用電使用。
也有一種通過步進電機來直接控制油門的調速方案，目前主要應用在一些增程器發電機上，就是根據輸出電壓的大小，直接通過步進電機來控制油門開度來滿足不同的輸出電壓要求。
或者是全部利用電子的方法，不管發電機輸出電壓多少，全部整流了穩壓了，通過逆變器的做法，逆變成合適的交流電壓輸出，但是這種做法需要用到很多功率管子，所以成本比較貴。
實際上，很多人把車上用的發電機，都改裝了，給家庭用電使用，但是需要讓發電機工作在900轉以上才會有電壓輸出，而且電壓值也比較低，給一些小燈泡使用是沒有問題的。如果想輸出高壓，可以改一下線圈的接法，把一些並聯的，改成串聯的連接應該能輸出高壓。
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