看一家电动汽车企业的技术水平，核心就是看“三电”技术，即电池、电机、电控，这直接影响着电动车的续航、极速、成本、安全等诸多维度。在大多数人都不看好纯电车发展的背景下，“从0起步”的特斯拉，始终践行三电核心技术全方位自研，精进生产制造，在动力电池电芯、电机、电控等方面引领行业发展。
特斯拉突破性采用圆柱形电池设计，在能量密度、散热和安全性能等方面有更好的表现，成组性也可以更好地适应高功率输出需求，甚至还被一些其他电动汽车制造商所采用。
在电机方面，特斯拉采用了同时使用感应电机和永磁同步电机的方案。感应电机在高速运行时效率更高，而永磁同步电机在低速和起步时效率更高，通过两种不同类型的电机搭配，电动车的性能和续航里程都得到更大的加强。让售价亲民的Model 3、Model Y拥有“超跑级别”的强大性能。其中，Model 3高性能版百公里加速度仅为3.3秒，该数据与兰博基尼Reventon、法拉利599等车型处于同一区间；3.7秒百公里加速度的Model Y高性能版，也被媒体誉为“百公里最速SUV之一”。
此外，特斯拉还“毫不吝啬”地在Model 3/Y全系车型都使用了SiC（碳化硅）作为功率器材料，SiC功率器件有着更高的开关频率、更低的开关损耗和更高的温度容忍度等优点，能够提高电能转换效率并降低能源消耗。在电动车的充电速度、轻量化、续航里程上都有突出作用。
BMS电池管理系统，相当于电池的“大脑“。特斯拉的BMS采用了更多的传感器和监测点，可以对电池进行更精细的管理。此外，特斯拉的BMS还加入了智能算法，可以对电池的状态进行实时预测和评估，以提高电池的使用寿命和安全性能。