能源危机和环境污染这人类社会共同面对的两大问题，使新能源汽车替代燃油车成了必然。从使用的能源上看，新能源汽车可分为电动汽车（现阶段含插电式混合动力汽车与增程式电动汽车）和燃料电池汽车。
由于混合动力汽车包括油电混合动力汽车和插电式混合动力汽车，而油电混合动力汽车对石油的依赖性和燃油车差不多，根本就不是新能源汽车，所以，此处的“油电混合动力汽车”界定为插电式混合动力汽车，新能源汽车的一种。
首先来看插电式混合动力汽车。它同时拥有电动汽和发动机两套动力系统，目前的纯电续驶里程在50-100公里左右，一般的使用方法是短途或市区低速路段用电，高速或长途驾驶用油。所以，插电式混合动力汽车根本无法摆脱对石油的依赖性，它的存在意义，主要是为了使消费者能逐步熟悉、接受电动汽车，它是燃油车向电动汽车过渡的中间产品，自然无法成为未来新能源汽车的主流。在将来，插电式混合动力汽车会和燃油车一样，逐步退出历史舞台。
燃料电池汽车从工作过程看，的确是非常完美的，因为它是利用电解水的逆反应，让携带的氢能源在燃料电池中与空气中的氧气结合，释放出水并发电，利用发出来的电驱动车辆前进的，非常清洁、高效。氢能源除了绿色环保外，还有加氢速度快、续驶里程长、低温性能好等优势，被誉为人类的“终极能源”。不过，在现有技术下，制氢比较困难，像电解水制氢，需要能让电动汽车行驶400公里的60度电，才能制造可供氢燃料电池汽车行驶100公里的氢（1公斤），非常不合算。而且，制造一座加氢站需要1000万左右，目前全只有10余座在运营，加氢的成本太高。加上氢能源易燃易爆的特性，安全性也无法保障，所以，目前氢燃料电池汽车还无法全面推广应用。
因此，如果以现有技术看，技术已较为成熟的电动汽车将是未来新能源汽车的“天下”；而随着科技的进展，在解决了制氢的经济性问题和储氢安全性问题后，氢燃料电池汽车将是未来新能源汽车的主流。
电力的来源是多种多样的。可再生能源如水电、核电等，相比火电污染小，成本低，且没有化石燃料耗光的危险。甚至可以利用分布式的家用太阳能发电设备实现家庭汽车能源的自给自足。
社会用电存在波峰和波谷。在凌晨时段，用电量很低，很多机组容量被浪费，而此时正合适用多余的机组容量给汽车充电。
纯电动汽车完全没有内燃机的高噪音和振动，也没有燃气燃烧的时滞，极为安静，平顺，且动力响应极为迅猛。加之电动机低转速扭矩很大，性能也很强。
因为纯电动汽车的主要成本是电池，而电机成本较低，所以在汽车驱动方式上有更多的选择。比如，增加一个电机就能够很容易在没有传动轴和中央差速锁（锁定前后轴的转速差）的情况下低成本的实现四驱，而且前后轴动力分配可以很容易从0：100到100：0之间任意切换且没有时滞。更进一步的来说，得益与电控技术的提高，纯电动汽车还可以实现轮毂电机，四个电机直接驱动四个车轮，这样车辆转弯时的差速问题也得以解决，普通汽车的传动轴，差速器都可以取消，转弯半径可以无限小，侧方停车可以采用横向进入的方式，同时四个轮子可以分别控制动力。在传动方面大大降低成本，同时颠覆性的提升性能。同时电池全布置在车底，可以大幅改善操控，也可以增加储物空间。电动机本身维护成本也较内燃机为低。
因为目前人类社会已经是一个电力社会，电力设施分布密度极高，成本极低，很容易发展成为充电设施。在一些发展中国家（如中国）的乡村，加油站可能还没有普及，但充电条件却可能已经普及，只要少量改造，即可以为汽车充电。即使在发达的城市地区，充电设备也比加油设备容易达到高的多的密度，比如每个停车计时器上都可以附带一个。
相对于燃料电池，纯电动汽车应用的锂电池等电池技术已经大规模应用在电子电器等行业。
纯电驱动，使得全自动电控变得更容易，车联网，自动驾驶技术等等更容易实现。
虽然电池本身有污染，但相对容易集中处理。而内燃机尾气排放很难集中处理，而且因为内燃机尾气，及其形成的雾霾集中在人口密集的城市，影响到的人口更多，综合危害可能更大。
其他三种方式都还要依赖化石能源，纯电动完全不需要。真的化石燃料用光了，这是四种之中唯一的选择。