新能源汽車，是指采用非常規的車用燃料作為動力來源（或使用常規的車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術，形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。新能源汽車包括四大類型混合動力電動汽車(HEV)、純電動汽車(BEV，包括太陽能汽車)、燃料電池電動汽車(FCEV)、其他新能源（如超級電容器、飛輪等高效儲能器）汽車等。非常規的車用燃料指除汽油、柴油之外的燃料，如天然氣(NG)、液化石油氣(LPG)、乙醇汽油(EG)、甲醇、二甲醚等。

在汽車歷史的早期曾有很多使用汽油或柴油以外的能源的方案，或者有些可以用汽油或柴油但不用內燃機，可是因為這些車的成本效益低而被淘汰。在二十世紀七十年代起復興這類車，提倡新能源汽車是為了應付環保和石油危機需要，需要減少或放棄燃燒傳統的汽油或柴油驅動內燃機的現時主流車型。
 

大發TantoFCHV 氫燃料電池概念車

新能源汽車分類：

新能源汽車的分類大致如下，以電動車，代用燃料的內燃機汽車，混合動力車等三大方案為主流，但還有人開發其他的方案：

以電力驅動

因為構造簡單，較適合都市中的轎車，但在長途行車充電的問題，可能需要行駛中途以微波供電。而較大的車可以用無軌電車方式運作。
電力
-無線供電
-蓄電池
-燃料電池

以代用燃料驅動

此類方案是繼續采用內燃機，但改用其他較廉價和低排碳的燃料，在十九晚期到二十世紀前期也和汽油車競爭過。作為新能源汽車的優點是較適合做電動車所不適合的重型車輛。

乙醇，如福特T型車起初是有使用酒精燃料的版本，但后因為買這車的人收入不高，只會買較低價的汽油版本而停產。

甲醇
生物柴油
氫氣
壓縮天然氣 (CNG)
液化石油氣 (LPG)
液化天然氣
木煤氣在二戰前后流行過，如日本的木炭公車。

以混合動力驅動

混合動力（使用兩種及以上能源的汽車），最著名的有豐田普銳斯。

其他
其他低排放二氧化碳和能量換效率高的方案。

核能 全壽命不需要補充燃料和無廢氣，但要解決核廢料和放射線問題，將在第四代反應堆成功才可能實現。

太陽能 把太陽能轉化為驅動汽車的電力驅車。

機械能 使用像壓縮空氣和發條或飛輪等工具，可以近乎百分百把能量轉化。

蒸汽機 最早的汽車方案，但因為有鍋爐龐大和燒水費時與水在蒸發中流失的問題，可是能量轉化效率近乎百分百，猶其可能實現的斯特林發動機。

六沖程或八沖程發動機 雖然仍然是內燃機但燃燒效率比現代的四沖程發動機高得多，而且和現代汽車主要構造接近，所以也是一種有前途的方案。