引擎啟動後，蓄電池不再承擔主要供電任務。此時，交流發電機開始運作。它將引擎旋轉產生的機械能轉化為電能，為蓄電池充電，並為車燈、點火系統、資訊娛樂系統以及車內所有其他用電設備供電。

其原理是電磁感應。轉子在定子內旋轉，旋轉產生的磁場會在定子繞組中感應出交流電。由二極體構成的整流器將交流電轉換為直流電，供汽車電氣系統使用。電壓調節器保持輸出電壓穩定，通常在 13.5 至 14.5 伏特左右，不受引擎轉速的影響。

交流發電機由皮帶驅動。一條蛇形皮帶連接交流發電機皮帶輪和曲軸皮帶輪。如果皮帶打滑或斷裂，交流發電機將停止充電，汽車將僅依靠電池供電。這種情況會持續到電池耗盡，通常為30至60分鐘。警告訊號包括車燈變暗、發出嗚嗚聲以及儀錶板上的電池警告燈亮起。

現代汽車配備啟動停止系統和能量回收煞車系統，使用更複雜的交流發電機（有時也稱為馬達-發電機組），它還可以輔助引擎運作。其基本功能沒有改變：保持電池充電，確保電子設備正常運作。