Электрическая схема троллейбуса содержит:

1. Главную силовую цепь, включающую в себя тяговый электродвигатель (ТД) и устройства регулирования прохождения тока через него.
2. Вспомогательные электрические цепи:

• Приводы различных узлов и механизмов (открывание дверей, стеклоочистители)
• Наружнее и внутреннее освещение
• Световая и звуковая сигнализация
• Обогрев кабины водителя и пассажирского салона

    Тяговый электродвигатель (или электродвигатели, если их несколько) приводят троллейбус в движение, а также используются в процессе электродинамического или рекуперативного торможения за счёт своей обратимости. С момента появления троллейбусов ТД непрерывно совершенствовались, можно выделить следующие этапы их развития:

• Низкооборотный коллекторный ТД постоянного тока последовательного возбуждения — такие электромоторы устанавливались на самых первых троллейбусах.
• Быстроходный коллекторный ТД постоянного тока смешанного возбуждения — в СССР появились в 1945 г. на троллейбусе МТБ-82 и с тех пор являются основным типом ТД троллейбусов в России вплоть до настоящего времени. Его преимуществами являются сравнительная простота конструкции и управления, сочетание в одном устройстве выгод от последовательного и параллельного возбуждения двигателя.
• Асинхронный ТД. Вращающий момент в этом типе двигателя достигается путём сложной конфигурации магнитных полей, генерируемых обмотками ротора и статора. По своему устройству он ближе к бесколлекторному трёхфазному электродвигателю переменного тока. Главными преимуществами асинхронного ТД являются большая экономичность и отсутствие коллектора с щётками. Как следствие последнего обстоятельства, асинхронный ТД свободен от таких недостатков коллекторных двигателей как износ щёток и элементов коллектора от взаимного трения, искрения и пригораний при плохом их контакте, необходимости постоянного наблюдения за их состоянием. С другой стороны, асинхронный ТД для своей работы требует многофазного переменного напряжения, которое вырабатывается в управляющем блоке сильноточной электроники, из постоянного напряжения в контактной сети. Стоимость этого электронного блока иной раз превосходит цену всех прочих механических компонентов троллейбуса, его надёжность в ряде случаев может оказаться недостаточной вследствие проблем электромагнитной совместимости.

    Устройство регулирования прохождением тока через ТД называется системой управления и является следующим по значимости узлом в электрооборудовании троллейбуса после самого ТД. Система управления (СУ) подразделяется на следующие виды:

• Непосредственная система управления (НСУ) - исторически первый вид СУ на троллейбусах. Водитель посредством рычагов или валов, соединённых с контакторами, непосредственно коммутирует сопротивление в электрических цепях ротора и обмоток ТД.
• Реостатно-контакторная система управления (РКСУ) - коммутация сопротивлений выполняется специализированным узлом, который управляется водителем через устройство-посредник. Это устройство может быть относительно простым механизмом с приводом от управляющих педалей, как на троллейбусе МТБ-82 (косвенная неавтоматическая РКСУ); может быть служебным сервомотором как на троллейбусе ЗиУ-5 (косвенная автоматическая РКСУ). В последнем случае динамика разгона и торможения определяется заранее заданной временной последовательностью в конструкции РКСУ. Узел коммутации силовой цепи в сборе с устройством-посредником иначе называется контроллером.
• Тиристорно-импульсная система управления (ТИСУ) - полупроводниковая схема на базе сильноточных тиристоров, которая вместо коммутации ограничивающих ток в обмотке и роторе ТД сопротивлений напрямую управляет током посредством формирования временной последовательности токовых импульсов заданной частоты и скважности. Изменяя эти параметры, можно изменять средний протекающий через ТД ток, а следовательно и управлять вращающим моментом ТД. Преимуществом ТИСУ над РКСУ является больший коэффициент полезного действия, так как в ней сведены к минимуму тепловые потери в пускотормозных сопротивлениях силовой цепи.
• Электронная система управления асинхронным ТД. Одно из самых экономичных по расходу электроэнергии и современных решений, но достаточно дорогое и в ряде случаев неустойчивое к внешним электромагнитным воздействиям. Активное применение в таких системах управляющих программируемых микроконтроллеров создаёт опасность воздействия программных ошибок на функционирование всей системы в целом.

    Чтобы машина пошла в нужном направлении, необходимо туда же направить обе её штанги, эту функцию и выполняет троллейбусная стрелка.
    Стрелка состоит из двух половин, установленных на проводах троллейбусной контактной сети. Эти изолированные друг от друга половины имеют по электромагнитной катушке. Они отклоняют при срабатывании своё перо стрелки. Если троллейбусу надо проследовать направо, то водитель проходит стрелку с выключенной силовой цепью. При левом повороте водителю для движения налево надо проходить стрелку с включеной силовой цепью. В результате создается электрическая цепь: контактный провод (положительный) — левая катушка стрелки — левая штанга — активное сопротивление — правая штанга — правая катушка стрелки — контактный провод (отрицательный). При этом срабатывают обе электромагнитные катушки и переводят перья стрелки для левого направления движения. В таком положении они удерживаются до тех пор, пока башмаки обеих штанг не пройдут стрелку. Цепь разрывается, катушки обесточиваются, и перья стрелки под действием пружин возвращаются в положение для движения в правом направлении.
    Вместо описанной выше схемы, может применяться либо индукционное (посредством транспондера), либо радиоуправление перьями стрелки. В таком случае у водителя нет необходимости оперировать прохождением тока через силовую цепь машины, что повышает скорость прохождения через стрелку. Применение дистанционного управления также позволяет избежать «подрезания» впереди идущего троллейбуса следующей за ней машиной — управляющая логика запрещает перевод перьев до прохождения башмаками штанг всех элементов стрелки. Нередко стрелки с дистанционным бесконтактным приводом снабжаются светофором для указания положения перьев. Этот светофор также может иметь запрещающий сигнал для предупреждения «подрезания».