โครงสร้างการทำงานหลักของจักรยานไฟฟ้าประกอบด้วยแบตเตอรี่ มอเตอร์ ระบบเบรก และเฟรม การกำหนดค่าเหล่านี้จะกำหนดประสิทธิภาพและประสบการณ์ผู้ใช้จักรยานไฟฟ้าโดยรวม
โดยทั่วไปแล้วจักรยานไฟฟ้าจะใช้แบตเตอรี่ลิเธียมซึ่งมีลักษณะของพลังงานที่มีความหนาแน่นสูงและมีอายุการใช้งานยาวนาน ความจุของแบตเตอรี่ทั่วไป ได้แก่ 48V20Ah, 60V20Ah และ 72V38Ah ซึ่งสามารถให้ช่วงการใช้งานที่แตกต่างกันและสอดคล้องกับเกรดต่างๆ ของรถจักรยานไฟฟ้า เช่น แบตเตอรี่ 48V20Ah มีระยะทางประมาณ 60 กิโลเมตร จึงเหมาะสำหรับการเดินทางในแต่ละวัน ช่วงแบตเตอรี่ 60V20Ah สามารถเข้าถึงได้ 80-100 กิโลเมตร เหมาะสำหรับการปั่นจักรยานทางไกล ระยะแบตเตอรี่ 72V38Ah ใช้งานได้เกิน 100 กิโลเมตร ทำให้เหมาะสำหรับผู้ใช้ที่ต้องการปั่นระยะทางไกล
ในแง่ของมอเตอร์ จักรยานไฟฟ้ามักจะใช้มอเตอร์ DC หรือ AC ที่มีช่วงกำลังตั้งแต่ 400W ถึง 1,000W ตัวอย่างเช่น มอเตอร์ขนาด 400 วัตต์ เหมาะสำหรับจักรยานไฟฟ้ามาตรฐานแห่งชาติรุ่นใหม่ ที่มีความเร็วสูงสุด 25 กิโลเมตรต่อชั่วโมง มอเตอร์ขนาด 600 วัตต์ เหมาะสำหรับรถจักรยานยนต์ไฟฟ้าขนาดเล็กที่มีความเร็วสูงสุด 40 กิโลเมตรต่อชั่วโมง มอเตอร์ขนาด 1000W เหมาะสำหรับรถจักรยานไฟฟ้าสมรรถนะสูงที่มีความเร็วมากกว่า 50 กิโลเมตรต่อชั่วโมง