Agregaty prądotwórcze to w zasadzie małe elektrownie. Umożliwiają one ich właścicielom wytwarzanie energii elektrycznej na miejscu, jako substytut lub uzupełnienie energii z sieci elektrycznej. Agregaty prądotwórcze i duże elektrownie cieplne działają na tej samej zasadzie: spalają paliwo, aby wytworzyć ruch, czyli energię mechaniczną, i przekształcają ją w energię elektryczną.

Agregaty prądotwórcze składają się z dwóch głównych elementów: silnika spalinowego i alternatora.

Podobnie jak silnik spalinowy samochodu, silnik agregatu prądotwórczego potrzebuje paliwa, aby działać. Popularne opcje to olej napędowy, gaz ziemny, propan, benzyna i biopaliwa.

Spalanie paliwa jest wykorzystywane do wytwarzania ruchu obrotowego wału korbowego w następujący sposób: powietrze dostaje się do cylindra przez zawór wlotowy, gdy tłok się obniża. Tłok przesuwa się w górę, powodując sprężenie powietrza w cylindrze. Gdy powietrze zostanie sprężone i osiągnie określoną temperaturę, paliwo będzie wtryskiwane do cylindra i zapali się. Spalanie, czyli mała eksplozja, popycha tłok z powrotem w dół. Następnie tłok wraca na górę cylindra, wypychając gazy powstałe w wyniku spalania przez zawór wydechowy. Tłoki są przymocowane do wału korbowego, więc gdy poruszają się w górę i w dół, powodują obrót wału korbowego.

Ten ruch i energia zostaną wykorzystane do napędzenia pojazdu. W agregacie prądotwórczym, jest on używany do wytwarzania energii elektrycznej.

Ruch obrotowy wytwarzany przez silnik jest przenoszony na drugi główny podzespół – alternator. Alternator przekształca jedną formę energii, obrotową energię kinetyczną w energię elektryczną, wykorzystując właściwości indukcji elektromagnetycznej, zjawisko fizyczne, przez które zmienne pola magnetyczne tworzą prądy elektryczne.

Alternator składa się z dwóch części - stojana i wirnika. Stojan jest obudową składającą się z wielu miedzianych uzwojeń, a gdy wirnik obraca się wewnątrz stojana, jego pole magnetyczne również się obraca. Obracające się pole magnetyczne powoduje przepływ elektronów w stojanie i w ten sposób wytwarzany jest prąd elektryczny.

Oprócz prądnicy i alternatora, agregat prądotwórczy zawiera również inne podzespoły, które zapewniają jego prawidłowe działanie. Układ paliwowy zapewnia, że silnik generatora otrzymuje stały dopływ paliwa. W mniejszych agregatach układ paliwowy może być tak prosty, jak zbiornik paliwa i filtr paliwa.

Agregat prądotwórczy musi również dostarczać energię elektryczną o odpowiednim napięciu, dlatego w zestawie znajduje się regulator napięcia, który zapewnia uzyskanie i utrzymanie właściwego napięcia.

Podzespoły agregatu prądotwórczego nagrzewają się podczas pracy, więc aby zapobiec przegrzaniu, potrzebny jest system chłodzenia. Mniejsze agregaty są zwykle chłodzone powietrzem, większe muszą być chłodzone wodą. Istnieje też układ wydechowy, który usuwa gorące gazy spalinowe. W celu oczyszczenia spalin można zastosować katalizatory, filtry przeciwpyłowe lub skrubery.

W większych agregatach wykorzystywanych w kogeneracji spaliny mogą być używane do ogrzewania wody, na przykład w ramach systemu ciepłowniczego. Oznacza to, że energia paliwa jest przekształcana zarówno na energię elektryczną, jak i użyteczną energię cieplną, co optymalizuje wydajność urządzenia.

Do tego dochodzi zazwyczaj układ olejowy do zapewniania smarowania, akumulator do zapłonu, mechanizm ładowania akumulatora, panel kontrolny do monitorowania różnych wskaźników i parametrów maszyny oraz rama, w której umieszczone są wszystkie elementy urządzenia.