汽车诞生之初，是通过烧煤来加热水产生蒸汽，通过蒸汽机来推动车辆前进的。到了1885年，世界上最早的实用汽车诞生了，它通过燃烧汽油来驱动引擎。从那以后的100多年来，汽车在式样、结构和性能等诸多方面都和早期汽车不可同日而语了。可是，千变万变，只有一样没有变，那就是绝大多数汽车仍然“喝”着汽油（或柴油）。
汽车工业的迅猛发展，虽然大大便捷了人们的交通和运输，但也在快速消耗着大量的化石能源。据估计，仅在中国，要不了10年，汽车的保有量将达到近2亿辆，这么多的汽车，一年大约要“喝”掉2亿吨汽油，换算成石油的话，相当于全国一年的石油生产和进口总量！汽车耗油的同时，还会排出大量尾气，造成越来越严重的空气污染问题。
能源消耗和环境污染两大难题，使得汽车的发展和使用面临着巨大的压力。解困的出路，或许在于新能源开发和新能源汽车的发展。所谓新能源，一般是指传统化石能源以外的各种新型能源方式，包括太阳能、风能、核能等；而对于使用新能源作为燃料的汽车来说，则主要是指采用汽油、柴油以外的其他能源作为动力，如纯电动汽车（BEV）、燃料电池汽车（FCEV）、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。
其中，纯电动汽车大多采用新型蓄电池（如锂离子电池）作为能源，太阳能电动汽车也属于此类，因为太阳能汽车是通过将太阳能转化为电能来驱动车辆的；燃料电池汽车则主要以氢气、甲醇等通过化学反应而不是燃烧来产生电流，再通过电机驱动；氢发动机汽车则直接以氢为高效燃料来驱动发动机；除此之外，天然气、液化石油气、甲醇、乙醇（酒精）等，也成为可能替代汽油的能源，在作为汽车燃料方面进行了各种尝试。
新能源汽车之“新”，不仅在于这些能源的类型是不同于以往的“新能源”，还因为它们大多对环境“友好”，达到了废气的零排放，或低排放，使得空气更清“新”。这些汽车虽然大多仍保持传统汽车的外观（太阳能汽车除外），但其内部结构尤其是能源产生装置和动力系统的结构却发生了根本性的变化，可以说是全新的。
其实，在新能源汽车的开发和研究中，取得较为实质性的进展和推广的，是一大类混合动力汽车（HEV）。这类汽车仍采用了一部分传统燃料（汽油或柴油），但又装置了电池和电动机，或同时使用另一类较为清洁的能源（如乙醇等），这样一来，两种能源可根据实际需要交替使用，相互弥补，一方面改善了汽车的动力，另一方面减少了对传统能源的消耗，废气排放也得到明显改善。从这个意义上来说，这种低消耗、低排放的汽车归入“新能源汽车”也很合适。