Sepeda motor listrik bekerja dengan menggunakan motor listrik sebagai penggerak utama. Motor ini dihubungkan ke baterai sebagai sumber daya utama. Ketika pengendara menekan tuas gas pada sepeda motor listrik, kontrol elektronik mengirimkan sinyal ke motor untuk mulai berputar.
Motor listrik menghasilkan torsi dan daya yang cukup untuk menggerakkan sepeda motor listrik. Sepeda motor listrik tidak memerlukan mesin pembakaran internal seperti pada sepeda motor bensin, sehingga tidak memerlukan bahan bakar dan tidak menghasilkan emisi.
Baterai pada sepeda motor listrik dapat diisi ulang menggunakan sumber daya listrik dari stopkontak. Baterai ini dapat bertahan selama beberapa jam tergantung pada jenis dan kapasitas baterai serta kondisi penggunaan sepeda motor listrik. Saat baterai habis daya, pengendara harus mengisi ulang baterai sepeda motor listrik menggunakan charger baterai yang disediakan.