直流充电桩的电气部分由主回路和二次回路组成，主回路的输入是三相交流电，经过输入断路器、交流智能电能表之后由充电模块（整流模块）将三相交流电转换为电池可以接受的直流电，再连接熔断器和充电枪，给电动汽车充电，二次回路由充电桩控制器、读卡器、显示屏、直流电表等组成，二次回路还提供“启停”控制与“急停”操作;信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示;显示屏作为人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。
直流充电桩就是常说的快充，直流充电桩是把380V的电源通过变压器转换成大电流的直流充电电压，充电电流很大能够达到32A，充电功率能够达到45千瓦，一般电动汽车充电一到两个小时就能充满，也不会占用太长时间，直流充电桩虽然好，但有一个很大的缺点，就是安装施工比较麻烦，充电的基本过程是：在电池两端加载直流电压，以恒定大电流对电池充电，电池的电压渐渐地缓慢地上升，上升到一定程度，电池电压达到标称值，SoC达到95%（针对不同电池，不一样）以上，继续以恒压小电流对电池充电。
交流充电桩只提供电力输出，没有充电功能，需连接车载充电机为电动汽车充电，相当于只是起了一个控制电源的作用的，直流电动汽车充电站，俗称就是“快充”，是固定安装在电动汽车外，与交流电网连接，可以为非车载电动汽车动力电池提供直流电源的供电装置，直流充电桩(或称非车载充电机)直接输出直流电给车载电池进行充电，功率较大(有60kw、120kw、200kw甚至更高)，充电速度较快，故一般安装在高速公路旁的充电站。