電気自動車（でんきじどうしゃ、electric car）とは、電気をエネルギー源とし、電動機を動力源として走行する自動車である。
電気モーターを動力源とする電動輸送機器（electric vehicle; EV）の一種である電気自動車は、車載電池から電力を得る電池式電気自動車と、走行中に電力を外部から供給する架線式電気自動車とに大きく分けられる。
電池式電気自動車は、外部からの電力供給によって二次電池（蓄電池）に充電し、電池から電動機に供給する二次電池車が一般的である。車両自身に発電装置を搭載する例としては、太陽電池を備えたソーラーカーや、燃料電池を搭載する燃料電池自動車があるが、2010年現在の技術では、いずれも二次電池を併用しないと実用的ではない[独自研究?]。
架線式電気自動車としては、架線に接触させて電源を得る方式はトロリーバスとして古くから用いられているほか、架線を地下に埋設して、誘導電流によって走行中に充電できるオンライン電気自動車や、誘導コイルを地下に埋設し、停車中のみ充電できる非接触充電式電気自動車がある。
ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関を動力源とする自動車とは異なり、適切に選ばれた電動モーターの起動トルクは大きく、高速回転領域まで電力の変換効率がそれほど変化しないので、電気自動車はほとんど変速機を必要としない。また、自身で始動できるため始動用の補助動力装置も不要である。駆動モーターの発熱は激しく、制御装置や電池も発熱するため、冷却水を含めこれらの冷却機構は必要となる[独自研究?]が、潤滑系や燃料系、（ガソリンエンジンに準ずるものでは）点火装置、補器用ベルト、燃料タンク、燃料配管などが不要であるため、ある部分では[独自研究?]構造が単純化できる。
電池を用いた方式は構造が単純であるため、自動車の黎明期から今日まで遊園地の遊具、フォークリフト、ゴルフカートなどに多く使用されてきた。日本では築地市場などで運搬に利用される、ターレットトラックとしても用いられている。しかし、二次電池は出力やエネルギーあたりの重量が大きく、コストも高く、寿命も短かった。また、電池の寿命を低下させる急速な充電を避ける必要もあり、稼働時間に対する長い充電時間も短所であった。そのため、交通機関の主流たりえなかった。
近年、出力密度もエネルギー密度も高く、繰り返しの充放電でも劣化の少ないリチウムイオン二次電池の発展により、電気自動車が注目されるようになってきた。国家レベルでは、地球温暖化問題に関する京都議定書のCO2排出削減目標を達成するため、あるいは産出国が局在する化石燃料に対する依存を減らすために電気自動車の実用化に力を入れるようになった。消費者側では、2008年（平成20年）の夏にかけて原油価格が急騰してガソリン価格も上昇したため、燃費の良い自動車の1つとして電気自動車に関心が高まっている。
初の電気駆動車は1835年、トーマス・ダベンポートが作ったもので、小さな鉄道線路の上を走る電気機関車だった。1838年、スコットランドのロバート・デービッドソンは時速約6kmの速度で走行する電気機関車を作った。1840年、イングランドで鉄道線路を電気の供給に使う方式の特許が取得されており、1847年にはアメリカでも同様の特許が取得されている。
1830年代（正確な時期は不明）、スコットランドの発明家ロバート・アンダーソンが充電不可能な一次電池を搭載した世界初の電気自動車を発明した。
販売された初の電気自動車は、最初のガソリンエンジン車（1891年）の5年前に英国で登場した。1899年にガソリン車よりも早く初めて100km/hを突破するなど当初は有望視され、自動車の黎明期には蒸気機関・内燃機関と動力源の覇権を争っていた。ハブにモーターを搭載したインホイールモーターの原型とも言える4輪駆動車を当時ローナー社在籍のフェルディナント・ポルシェが、1900年のパリ万博に出展した。
アメリカでも発明王トーマス・エジソンが電気自動車の改良と普及に努めていた。特に充電可能なバッテリーの開発に邁進していた。しかし、広大な国土を持つアメリカでは航続距離の短さが克服し難いネックとなり、やがて彼の元で内燃機関を研究していたヘンリー・フォードによるフォードT型の成功により自動車市場は完全に内燃機関自動車に支配され、イギリスでのミルク配達用や屋内用のフォークリフト等、一部を除いて電気自動車は一旦市場から姿を消す。
1930年代、ゼネラルモーターズ (GM)、ファイアストン、スタンダードオイルカリフォルニアの 3社の協業で National City Lines (NCL) という会社が設立された。この会社は各地の電気機関車を使っていた路面電車の会社を買い取り、電車を廃止してGM製バスに切り替えるという事業を行った。 3社はNCLへの車両や燃料などの供給を独占したことで有罪とされたが、NCLによる交通サービスの独占は問題にされなかった（アメリカ路面電車スキャンダル）。
日本でも戦後、ガソリンの入手が困難だった時期にたま電気自動車等、数社から電気自動車が販売されていたが、朝鮮戦争による鉛価格の上昇やガソリンの入手性が向上した事により姿を消した。
再び脚光を浴びるのは先進国でモータリゼーションが進んだ1970年代である。オイルショックによる石油資源依存のエネルギーセキュリティ懸念や、排気ガスによる局地的大気汚染（公害問題の深刻化）の解決策として電気自動車が提案された。日本においては通商産業省（当時）主導の電気自動車研究開発プロジェクト（通称：大プロ）が実施され、ホンダを除く国内全メーカーが電気自動車を開発した。しかし主に鉛蓄電池を用いた電気自動車は性能を確保できぬまま、石油確保の政治的解決やガソリン自動車の排気ガス浄化性能の向上に伴い、電気自動車は再び姿を消す。
次に状況が変化するのは1980年代後半、CARB（カリフォルニア大気資源局）のゼロエミッション規制構想時である。これはカリフォルニアで販売する自動車メーカーは一定台数、有害物質を一切排出しない自動車を販売しなければならない、という規制の構想であった。これに対応できるのは電気自動車と考えられた。大プロ時期に比べ、鉛蓄電池からニッケル水素電池と言った技術の進歩もあり、実際にトヨタのRAV4EV、ホンダのEV-PLUS、ゼネラルモーターズのEV1などの限定販売・リースが開始され、電気自動車の本格普及も近いと思われた。しかし鉛蓄電池に比べニッケル水素電池はエネルギー・出力密度に優れてはいたが、それでも電気自動車は充分な性能（航続距離・充電時間・耐久性・車両価格など）を確保できなかった。当時はリチウムイオン電池を採用可能だったのは1997年プレーリージョイEV、1998年ルネッサEV（北米仕様はアルトラEV）、1999年ハイパーミニを発売した日産しかなかった。ハイパーミニはアルミスペースフレームによる超軽量ボディとリチウムイオンバッテリーを採用する意欲作ではあったが、車両価格が362万円と高価で、且つインフラ整備も整わなかったので普及には至らなかった。
これ以降、自動車メーカーの多くは、電気自動車の欠点であるエネルギー密度の問題を解決するため、充電時間の制約が無い燃料電池を搭載した燃料電池自動車の開発に傾注し、2002年（平成14年）には燃料電池自動車、ホンダ・FCXや、トヨタ・FCHVのリースが開始されたが水素スタンドが未整備であるなど費用や使い勝手に問題があり普及には至らなかった。
バッテリーの問題について、今日には変化が見られる。モバイル機器等で使用が当たり前になったリチウムイオン電池を採用することで、性能向上を果たした電気自動車が発表されるようになった。リチウムイオン電池は、ニッケル水素電池よ り高エネルギー・高出力密度であるとされ、電気自動車の性能改善が見込まれる。充電時間についてはメーカーや研究機関で30分以下で70%の充電を可能に する急速充電技術が開発されている。電池寿命についてはモバイル機器などに使用されているものとは異なり長寿命である。長寿命である要因は質量あたりのエ ネルギー密度がモバイル用よりも少なく、設計的に余裕があるためである。下記のTesla Motorsの電気自動車では16万kmの電池寿命と発表している。日本では、自家用車の場合20万キロに及ばないうちに廃車になることが多いため交換は 必要ないと思われるが、30万km以上使うこともある商用車などの用途では途中で交換が必要だといわざるをえない。
充電時間の長い二次電池を使用せず、動力源に絶縁性能を改善したキャパシタを用いた試験では、重量1.5tクラスの車両であれば、100km/hの定速運転で700km以上の航続距離を達成することが既に可能であると報道された。短時間の充放電が可能なキャパシタは回生ブレーキで発生した電力の有効な回収手段としても注目されており、日産ディーゼルが開発中である。
慶應義塾大学電気自動車研究室が開発したエリーカでは、既に370km/hの最高速度と4.1秒の0-100km/h加速が達成されており、内燃機関車両に比べ簡単な駆動系で高い動力性能が引き出せることを実証した。
1990年代以降の電気自動車の性能の向上（および量産ハイブリッドカーの登場）には、電源であるバッテリの性能向上のほかにも、電気エネルギーの使用効率を高められるインバータによる可変電圧可変周波数制御といった、パワーエレクトロニクスの発達による要素も大きい。
従来電気自動車は、パワー・航続距離が不足しているため、短距離を走るシティコミュータなどが使用法として考えられてきたが、上記のような性能の車 が発表されたことから、以前のものと比べ高性能な電気自動車を作れる可能性が出たため、再び電気自動車を見直す動きが見られ、開発を宣言する自動車メー カー（富士重工業・三菱自動車工業など）も現れている。
トヨタはハイブリッドカーのバッテリーを大幅に大容量化し、外部からの充電を可能とするプラグインハイブリッドを開発中である。
2007年のデトロイトオートショーで、電気自動車に近い構造を持つコンセプトカーが展示された。電気自動車の構造に発電用内燃機関エンジンを組み合わせたシリーズハイブリッド方式のものである。シリーズハイブリッド方式は、ゼロスポーツが 特許を取得【特許3973031号（特願2002-375931平14.12.26出願）（エンジン発電機搭載型電気自動車）】した方式で、トヨタも平成 6年（1994）8月5日に特許第3047741号（シリーズハイブリッド車における発電制御方法）、平成6年（1994）6月29日に特許第 3047737号（シリーズハイブリッド車の制御装置）を出願し、それぞれ特許を取得している。他にもホンダのパラレルハイブリッド方式や、トヨタのシ リーズ・パラレル複合ハイブリッド方式もある。 シリーズハイブリッドは「自動車を電池で走らせるにはコスト・重量的に問題があるため、別動力（内燃機関）で発電し、航続距離を確保する」という発想、プ ラグインハイブリッドは「（内燃機関と電池を使う）ハイブリッドカーに、一定距離の間EVとして走行可能な機能を付与」という発想のもので、現在市販されているハイブリッドカーとは若干コンセプトが異なる。 また、従来のバッテリーよりもはるかに高性能のリチウム・空気電池の開発も進みつつある。
米国では、テスラモータース（Tesla Motors）（Google社の共同創始者のSergey Brin氏・Larry Page氏など、有名IT企業家も出資している電気自動車ベンチャー）により、0-60mph (0-96km/h) 加速約4秒、最高速度130mph (208km/h) 以上、航続距離250mile (400km) を達成したスポーツカータイプの、純粋の電気自動車「テスラ・ロードスター」が発表された。電池寿命は10万マイル（16万km）は動力性能を出来るとし ている。
さらに2009年3月には「モデルS」が発表された。これは大量生産車で、（2009年4月ごろの段階で）すでに1200台以上受注し、すでに数百台が路上を走っており、毎週25台のペースで生産しており、予約は同年秋までいっぱい[とされた。ファミリー・セダンタイプで、大人5人と子供2人が座れるという。ごく普通の家庭用コンセントから充電可能で、一度の充電にかかる時間はわずか45分で、最高300マイル（≒483km）の走行が可能だという。 燃費が非常に良く、トヨタのプリウスのおよそ2倍で、370km走っても電気代が500円程度で済むともされた。
2010年2月1日から7日までガリバーインターナショナルがヤフーオークションでテスラ・ロードスターをオークション販売した。入札件数は619件、落札金額は880万2000円であった。
2010年4月21日にはテスラモータースが日本での発売開始を発表し、ロサンゼルス郊外の港で日本向けの「ロードスター」を報道関係者に公開した。初出荷分12台は売約済みで価格は1810万円。
電気自動車の国内における導入実例には、1970年（昭和45年）の大阪万博の会場内輸送を担う車両の生産をダイハツが担当した。それ以来ダイハツは3輪バイクのハローや、商用車のハイゼットEVなどの市販電気自動車のほか、自治体や特殊法人向けにラガーを改造したEVを少数納入している。 山梨県北杜市では、7月末から電気自動車のモデルゾーン実験を行った。実験ではトヨタ車体（旧アラコ）『コムス』、ゼロスポーツ『ゼロEVエレクシードRS』、オートイーブイジャパン『ジラソーレ』、昭和飛行機工業『e-VAN』等が採用された。 日本郵政グループの郵便事業会社は、2008年12月初旬から環境対応車両の実証実験を行って、郵便事業会社の保有する集配用の自動車2万1000台を電気自動車に切り替える方針を発表している。しかし2011年にゼロスポーツが破産したことで導入計画は頓挫している。
日産自動車は2010年に発表したリーフを、世界展開するとしている。三菱自動車は東京電力と共同で開発したi-MiEVの販売を開始、商用車でもミニキャブバンをベースにしたミニキャブMiEVを開発、2010年秋にプロトタイプ車をヤマト運輸に貸与して実証実験を行い、2011年より販売を予定している。
そのほかでは、ホンダが栃木県のサーキット、ツインリンクもてぎ内で提供している会場内専用のレンタル車輌などがある。
トヨタ・e-comや日産・ハイパーミニなど、シティコミュータータイプの電気自動車を使用した自動車共用実験などがある。
他に特殊用途自動車としては、ターレットトラック・フォークリフト・ゴルフカートでは電動式のものが少なくない割合を占めている。動力つき車椅子や老齢者用カートは大半が電動式である。
日本国外ではスイスの観光地ツェルマットなど、内燃機関自動車の乗り入れを禁止し村内の自動車は原則としてすべて電気自動車とされている場所などもある。完全に定着した特殊用途自動車としてイギリスの牛乳配達用車両（milk float）があげられる。これは「早朝にエンジン車はうるさい」との苦情から発生したもので、鉛蓄電池により駆動する。
市販の自動車の電気自動車への改造は希に行われている。改造電気自動車には近距離の荷物配達用バン（デリバリー・バン）や霊柩車などの実例がみられ、珍しいところでは九州電力玄海原子力発電所見学者用のバスを電気自動車に改造。趣味性の高い方向では、日本EVクラブがマツダ・ロードスターのEV改造キットを発表したり、同クラブ広島支部が2007年から2008年にかけて事故車のデロリアン・DMC-12をEV改造し、翌年3月にナンバー取得をしたケースがある。