E-bike od zwykłego roweru różni się wyłącznie napędem elektrycznym, który składa się z trzech podstawowych elementów – silnika, baterii oraz wyświetlacza. Zasada działania wspomagania elektrycznego jest prosta:
Przepisy wymagają, aby silnik mógł pracować tylko podczas pedałowania rowerzysty, a także automatycznie wyłączał się przy prędkości 25 km/h lub większej.
Silnik jest najważniejszym elementem roweru elektrycznego. Może być montowany centralnie lub w piaście (tylnej lub przedniej). Najlepszymi modelami są silniki centralne, czyli montowane do mechanizmu korbowego. Mogą najefektywniej przekazywać energię na napęd, a oprócz tego mają lepiej wyważony środek ciężkości. W e-bike’ach przeznaczonych do jazdy rekreacyjnej stosuje się również tańsze silniki w piaście, które zapewniają doskonałą zwrotność.
Parametrem decydującym o sile wspomagania jest maksymalny moment obrotowy, czyli zdolność do napędzania tylnego koła. Jednostki generujące około 40-60 Nm dobrze sprawdzą się mieście lub w lekkim terenie. Jednak na strome pojazdy lepiej nadają się silniki zdolne wytworzyć od 60 do nawet 100 Nm. Oczywiście im więcej mocy, tym większe zapotrzebowanie energetyczne, dlatego mocniejsze jednostki najlepiej działają z bardzo pojemnymi bateriami.
Najpopularniejsi producenci silników elektrycznych to: Shimano, Bosch, Yamaha oraz Bafang.
Bateria roweru elektrycznego zapewnia zasilanie silnikowi, dlatego to od niej zależy maksymalny zasięg wspomagania. W e-bike’ach najczęściej stosuje się akumulatory litowo-jonowe o różnej pojemności. Najmniejsze oraz najlżejsze modele mają około 250 Wh, co przekłada się na możliwość przejechania kilkudziesięciu kilometrów po płaskich trasach. Nie wszystkim to jednak wystarcza, dlatego w rowerach przeznaczonych do dalszych podróży lub jazdy po górach stosuje się baterie o pojemnościach 500, 600, a czasem ponad 750 Wh. Najlepsze modele mogą zapewniać nawet powyżej 150 kilometrów zasięgu.
Mniejsze i lżejsze akumulatory najczęściej można spotkać w rowerach miejskich, szosowych lub gravelach. Natomiast większe mają zastosowanie głównie w MTB oraz modelach turystycznych. W przypadku wyboru baterii kluczem do sukcesu jest znalezienie złotego środka między masą i rozmiarem ogniw a ilością zmagazynowanej w nich energii.