המכוניות החשמליות מונעות במנוע חשמלי במקום מנוע בעירה מבוסס בנזין, ובכך אמורות לסייע בהפחתת זיהום האוויר בכדור הארץ – אבל חדירתן לשוק עדיין איטית
מכוניות חשמליות הן מכוניות בעלות מנוע חשמלי, במקום מנוע בעירה פנימית הקיים במרבית המכוניות. מנוע הבעירה הפנימית מבוסס על בנזין, והשימוש בו גורם לפליטת חמצן דו-פחמני מזהם לאטמוספירה; לעומתם, כלי הרכב החשמליים הם "ירוקים" יותר, שכן אינם פולטים חומרים מזהמים, והשימוש בהם אף זול יותר.
נכון לשנת 2020 רוב המכוניות החשמליות מונעות באמצעות מצבר המבוסס על סוללת ליתיום-יון הניתנת לטעינה חוזרת. בשנים הראשונות לשימוש בטכנולוגיה זו טווח הנסיעה שהציעה המכונית החשמלית הממוצעת היה מוגבל מאוד, ואילו זמן טעינת הסוללה היה ארוך למדי; אך התפתחויות טכנולוגיות בשנים האחרונות הביאו לכך שכיום מסוגלות מכוניות חשמליות לנסוע כמה מאות קילומטרים בין טעינה לטעינה, וגם זמן הטעינה עצמה התקצר. עם זאת, מכירות המכוניות החשמליות עדיין מהוות פלח שוק נמוך למדי – במרץ 2019 היוו מכוניות חשמליות רק 1.8% מכלל שוק הרכב האמריקאי.
כחלק מהמאבק בשינוי האקלים, מדינות רבות הציבו לעצמן יעדים לצמצום משמעותי של השימוש בכלי רכב עם מנוע בעירה פנימית. כך למשל בנורבגיה הודיעה הממשלה כי היא מתכוונת לאסור כליל את השימוש ברכבים מונעי בעירה פנימית עד 2025; בגרמניה, דנמרק, הודו וסין – עד 2030; בצרפת – עד 2040; ובבריטניה – בין 2040 או 2050. בישראל לא קיים יעד כזה, אך ניתנת הנחה במס הרכישה על מכוניות חשמליות – 10% בלבד, לעומת 83% למכוניות בנזין ודיזל.
אחת החברות הידועות ביותר כיום בתחום ההנעה החשמלית היא טסלה , של היזם האמריקאי אלון מאסק. טסלה רודסטאר, רכב הספורט שהשיקה ב-2008, היה הדגם המסחרי הראשון שעשה שימוש בסוללות הליתיום-יון, והראשון שהיה מסוגל לנסוע לטווח של 320 ק"מ בין טעינה לטעינה.
שם ידוע נוסף הוא בטר פלייס – מיזם הרכב החשמלי של שי אגסי, היזם הישראלי, שיחד עם החברה לישראל, עסק בפיתוח תשתית לכלי רכב חשמליים (כגון תחנות טעינה) וכן שיווק כלי רכב מותאמים מתוצרת רנו. החברה קרסה ב-2013, לאחר שמסרה ללקוחות פחות מ-1,000 כלי רכב בסך-הכול.
כיום נמכרות בישראל כמה מכוניות חשמליות, ובהן רנו זואי, יונדאי איוניק, ניסאן ליף, ב.מ.וו i3. ב-2020 צפויה השקתם של דגמים נוספים.