交流異步電機也叫感應電機，由定子和轉子組成。定子鐵芯一般由硅鋼片疊壓而成，有良好的導磁性能，定子鐵芯的內圓上有分布均勻的槽口，這個槽口是用來安放定子繞組的，繞組由密集的銅線線圈構成，給線圈通電即能產生磁場。
電動車汽車的電機通的是三相交流電，磁場的方向會隨著電流方向的變化而變化，從而形成了旋轉的磁場。電池組中的直流電通過逆變器變為交流電，供給定子繞組線圈產生旋轉磁場，轉子上的導電桿可以看做導線，這時候雖然導線是靜止的，但由于磁場是在旋轉的，所以導線其實在做切割磁感線的運動，轉子導電桿中產生感應電動勢，而轉子導線桿又是閉合通路，導電桿中便有了電流產生，電流又產生了一個轉子電磁場，轉子就會跟著定子磁場的轉動而轉動，交流異步電機就是這樣將電能轉化為了機械能的。
異步電機的轉子是一直追著定子磁場的旋轉而旋轉的，因此轉子旋轉的速度與磁場旋轉的速度會有個轉速差。
優勢：可靠性好、高轉速性能好、成本較低
劣勢：功率密度低（同功率水平下體積較大）、能量轉換效率較低、能耗較高。
Model3采用永磁電機可提高能源效率，延長續航。由于Model3車體較小，即便使用了能量密度更高的21700鋰電池，總能量依然低于ModelS，必須通過提高效率的方式才能延長續航。使用永磁同步電機，使Model3以75kWh的電池容量在續航上追平了100kWh的ModelS100D。