Una vez que el motor está en marcha, la batería deja de realizar el trabajo pesado. El alternador toma el relevo. Convierte la energía mecánica del motor en movimiento en energía eléctrica, cargando la batería y alimentando las luces, el encendido, el sistema de infoentretenimiento y todos los demás componentes eléctricos del coche.

El principio se basa en la inducción electromagnética. Un rotor gira dentro de un estator, y el campo magnético en movimiento induce una corriente alterna en los devanados del estator. Un rectificador, compuesto por diodos, convierte esa corriente alterna en corriente continua, que es la que utiliza el sistema eléctrico del automóvil. Un regulador de voltaje mantiene la salida constante, generalmente entre 13,5 y 14,5 voltios, independientemente de la velocidad del motor.

Los alternadores funcionan mediante una correa. Una correa serpentina conecta la polea del alternador con la polea del cigüeñal. Si la correa se desliza o se rompe, el alternador deja de cargar y el coche funciona solo con la batería. Esto dura hasta que la batería se agota, lo que suele ocurrir entre 30 y 60 minutos. Las señales de advertencia incluyen luces tenues, un zumbido y el testigo de la batería en el tablero.

Los coches modernos con sistemas de arranque y parada automáticos y frenado regenerativo utilizan alternadores más sofisticados, a veces denominados unidades motor-generador, que también pueden asistir al motor. La función básica no ha cambiado: mantener la batería cargada y los componentes electrónicos en funcionamiento.