Gdy silnik pracuje, akumulator przestaje wykonywać większość zadań. Jego rolę przejmuje alternator. Zamienia on energię mechaniczną obracającego się silnika w energię elektryczną, ładując akumulator i zasilając światła, zapłon, system multimedialny i wszystkie inne urządzenia elektryczne w samochodzie.

Zasada działania opiera się na indukcji elektromagnetycznej. Wirnik obraca się wewnątrz stojana, a ruchome pole magnetyczne indukuje prąd przemienny w uzwojeniach stojana. Prostownik zbudowany z diod przekształca prąd przemienny w prąd stały, który jest wykorzystywany w instalacji elektrycznej samochodu. Regulator napięcia utrzymuje stałe napięcie wyjściowe, zazwyczaj w zakresie od 13,5 do 14,5 V, niezależnie od prędkości obrotowej silnika.

Alternatory są napędzane paskiem. Pasek wielorowkowy łączy koło pasowe alternatora z kołem pasowym wału korbowego. Jeśli pasek się ześlizgnie lub pęknie, alternator przestaje ładować, a samochód działa wyłącznie na zasilaniu akumulatorowym. Trwa to do momentu rozładowania akumulatora, co zazwyczaj trwa od 30 do 60 minut. Sygnałami ostrzegawczymi są przygasające światła, wyjący dźwięk oraz kontrolka akumulatora na desce rozdzielczej.

Nowoczesne samochody z systemami Start-Stop i odzyskiem energii hamowania wykorzystują bardziej zaawansowane alternatory, czasami nazywane zespołami silnik-generator, które mogą również wspomagać silnik. Podstawowe zadanie się nie zmieniło: utrzymanie naładowania akumulatora i sprawności układów elektronicznych.