I generatori sono fondamentalmente piccole centrali elettriche. Permettono ai proprietari di generare elettricità in loco, in sostituzione o a complemento di quella proveniente dalla rete elettrica. I generatori di corrente e le grandi centrali termiche funzionano secondo lo stesso principio: entrambi bruciano combustibile per creare movimento, o energia meccanica, e lo convertono in energia elettrica.

I generatori sono composti da due elementi principali: un motore a combustione interna e un alternatore.

Come il motore a combustione interna di un'automobile, il motore di un generatore ha bisogno di carburante per funzionare. Tra le fonti di alimentazione più comuni ci sono il diesel, il gas naturale, il propano, la benzina e i biocarburanti.

La combustione del carburante viene utilizzata per creare un movimento rotatorio in un albero a gomiti nel modo seguente: l'aria viene immessa in un cilindro attraverso una valvola di aspirazione mentre il pistone si abbassa. Il pistone si muove quindi verso l'alto, facendo comprimere l'aria nel cilindro. Quando l'aria viene compressa e raggiunge una certa temperatura, il carburante viene iniettato nel cilindro e si accende. La combustione, una piccola esplosione, spinge il pistone verso il basso. Il pistone torna quindi in cima al cilindro, spingendo i gas della combustione fuori dalla valvola di scarico. I pistoni sono collegati a un albero a gomiti, quindi quando i pistoni si muovono su e giù, fanno girare l'albero a gomiti.

In un veicolo, questo movimento e questa energia vengono utilizzati per spingere il veicolo. In un generatore, questo movimento consente di generare elettricità.

Il movimento rotatorio prodotto dal motore si estende nel secondo elemento principale del generatore, ovvero nell'alternatore. L'alternatore converte una forma di energia, l'energia cinetica rotazionale, in elettricità sfruttando le proprietà dell'induzione elettromagnetica, il fenomeno fisico per cui campi magnetici variabili creano correnti elettriche.

L'alternatore è a sua volta composto da due parti: statore e rotore. Lo statore è un'armatura composta da numerose bobine di rame, e quando il rotore ruota all'interno dello statore, ruota anche il suo campo magnetico. La rotazione di quest'ultimo fa confluire gli elettroni nello statore, producendo così corrente elettrica.

Oltre a generatore e alternatore, un generatore di elettricità è composto anche da altri elementi che ne garantiscono il corretto funzionamento. Un impianto di alimentazione garantisce che il motore del generatore riceva un apporto costante di carburante. Nei generatori più piccoli, l'impianto di alimentazione può essere semplicemente composto da un serbatoio e da un filtro.

Il generatore ha bisogno anche di fornire elettricità al voltaggio corretto. Per questo comprende anche un regolatore che assicura il raggiungimento e il mantenimento del voltaggio necessario.

Durante il funzionamento, i componenti del generatore diventano molto caldi, quindi per evitare il surriscaldamento servirà un impianto di raffreddamento. I generatori più piccoli sono di solito refrigerati ad aria, mentre quelli più grandi sono raffreddati ad acqua. Poi c'è il sistema di scarico, che elimina i gas caldi della combustione. Per tenere pulito questo impianto è possibile aggiungere dei convertitori catalitici, dei filtri antipolvere o dei gorgoliatori.

Nei generatori più grandi utilizzati in applicazioni di cogenerazione, i gas di scarico possono essere utilizzati per riscaldare l'acqua, ad esempio nell'ambito di uno schema di teleriscaldamento. Ciò significa che l'energia combustibile viene convertita sia in energia elettrica che in utile energia per il riscaldamento, ottimizzando così l'efficienza della macchina.

Inoltre il generatore include di solito anche un impianto dell'olio per garantire la lubrificazione, una batteria per l'accensione, un meccanismo di carica per la batteria, un pannello di controllo per monitorare le varie misurazioni e parametri della macchina e un telaio in cui sono alloggiati tutti i componenti della macchina.