En elektrisk motor omdanner elektrisk energi til mekanisk rotation. Den fungerer efter et simpelt princip: en strømførende leder i et magnetfelt oplever en kraft. Anbring ledere på en rotor og magneter på en stator, og rotoren roterer. Vend strømmen, og motoren kører baglæns. Sådan fungerer regenerativ bremsning i en elbil.

Elektriske motorer findes i forskellige typer. En DC-motor bruger jævnstrøm og børster til at kommutere strømmen. En AC-induktionsmotor, opfundet af Nikola Tesla, bruger vekselstrøm og et roterende magnetfelt. En synkronmotor med permanent magnet bruger magneter på rotoren og er almindelig i elbiler, fordi den er effektiv og kraftfuld. Hver type har afvejninger i forhold til omkostninger, effektivitet og kontrol.

I et elbil gør motoren mere end blot at drive bilen. Den fungerer også som en generator under regenerativ bremsning, hvor den omdanner kinetisk energi tilbage til elektricitet og lagrer den i batteriet. Det forlænger rækkevidden og reducerer slid på friktionsbremserne. Nogle elbiler bruger to motorer, en pr. aksel, til firehjulstræk.

Elmotorer er enklere end forbrændingsmotorer. De har færre bevægelige dele, kræver mindre vedligeholdelse og producerer moment øjeblikkeligt fra nul omdrejninger. Det øjeblikkelige moment er grunden til, at elbiler føles så hurtige fra start.