北京无轨电车的原理主要是通过架空接触网获取电能，再将电能转化为机械能来驱动车辆运行，具体如下：
- 供电原理：无轨电车的供电系统主要由发电厂、整流站和架空接触网组成。发电厂产生的交流电，经过整流站将其转换为直流电，一般为DC600V。这些直流电通过正馈线传输到架空的正触线，为无轨电车提供电源。无轨电车通过车顶上的集电杆与架空触线接触，将电流引入车内。集电杆顶端通常有滑轮或滑块，能在架空线上滑动，确保车辆在行驶过程中始终保持与供电线路的良好接触。
- 驱动原理：无轨电车内部装有电动机，早期多采用直流串激式或复激式牵引电动机，现在也有很多使用交流电机。从架空接触网获取的直流电输入到电动机，电动机利用通电导体在磁场中受到力的作用这一原理，将电能转化为机械能，产生转矩，驱动车辆的车轮转动，使车辆前进或后退。电控系统会根据驾驶员的操作，如加速踏板、制动踏板的动作等，来控制电动机的电流大小和方向，从而调节车辆的速度和行驶状态。
- 回路原理：无轨电车的电流需要形成回路才能正常工作。电流从正触线通过集电杆进入车内的电动机，驱动电动机运转后，再通过另一根集电杆连接到负触线，经复馈线回到发电厂，形成一个完整的闭合电路。
- 能量回收原理：现代无轨电车一般具备能量回收功能。在车辆制动过程中，电动机可切换为发电机模式，将车辆的动能转化为电能。通过磁场感应，把车辆制动时产生的机械能转换为电能，这些电能可以回馈到架空接触网，供其他车辆使用，或者存储在车辆的储能装置中，如超级电容器或蓄电池，以便在车辆起动或加速时重新利用，提高了能源的利用率。
- 分线原理：在无轨电车的行驶路线中，当需要转弯或变换线路时，会用到分线器。分线器内有通电线圈，当无轨电车接近分线器时，驾驶员根据需要踩下电门，使分线器中的线圈感应到变化的电流，变化的电流产生变化的电磁场，触发电磁铁工作，闭合分线线路，电车的集电杆就会顺着闭合的线路走，从而实现车辆在不同线路之间的切换。