電動輪轂是電動自行車最重要的驅動部件。它是由電動機和輪轂組成，電動輪轂與鋼圈、輻條、輪胎一起構成了可以獨立轉動的電動自行車車輪。

電動輪轂分為無刷電動輪轂和有刷電動輪轂兩種，它們的區別如下：

有刷電動輪轂：

其中有刷有齒的電動輪轂采用機械換向，輸出轉速通過二級齒輪減速5%～6%。它具有起動轉距大、爬坡能力強、可靠性好等優點；其缺點是采用二級齒輪減速，有齒輪的傳動聲，而且電刷的機械摩擦引起噪聲較大。

無刷電動輪轂：

克服了有刷電動機的缺陷，是較先進的直流電動機，采用三相六狀態驅動，通過霍爾元件換向，由鐵心加漆包線繞組制成轉子，內腔直接粘接磁鋼而成。它具有性能可靠、壽命長、故障率低等優點；其缺點是成本高、低速起動時有輕微的抖動及爬坡性能較弱等。輪轂上帶有能直接制動的制動轂和制動片。

目前市面上有一種帶減速器的減速電動機，多用于三輪電動車和小型滑板電動車上，直接將電動機的速度減速到電動車的使用速度。

還有一種新型的帶發電功能的變頻電動機，利用直流電機反過來就是發電機的原理制成，可在電動車滑行時對蓄電池充電。