六大系統
高速公路機電系統被劃分為六大系統，即監控系統、通信系統、收費系統、低壓供配電系統、照明系統、隧道機電工程系統。在高速公路的建設和發展過程中，監控、收費、通信三大系統是同步進行，協調發展的。
組成部分
監控系統
高速公路監控系統從管理層次一般分為外場設備、監控站（或隧道管理站）、監控分中心以及監控總中心。外場設備按物理環境分為一般路段設備和隧道內設施。一般路段設備包括車輛檢測器（有源環檢測器、微波檢測器、視頻檢測器等）、氣象檢測器（風速風向檢測器、溫濕度檢測器、能見度檢測器、路面溫度檢測器、雨量監測器等）、信息發布屏和遙控攝像機等；隧道內設施一般分為環境檢測系統（CO檢測器、照度檢測器、能見度檢測器等）、交通控制子系統（信息發布設施、視頻檢測設施、流量監測設施等）、火災檢測報警子系統、隧道通風控制子系統、隧道照明控制子系統、有線廣播子系統以及本地控制子系統等。監控站（或隧道管理站）、監控分中心、監控總中心監控系統根據建設規模和要求的不同一般由監控中心由計算機網路系統、閉路電視監視系統、控制台及輔助設備等部分組成。
(別的角度理解)：
高速公路監控系統主要由信息採集子系統、監控中心及信息提供子系統三大部分組成。信息採集子系統包括：車輛檢測器、氣象檢測器、緊急電話和巡邏車。監控中心是高速公路全線路監控系統的最高層即控制中心，主要負責全線路範圍內交通情況的監視和控制。信息提供子系統包括交通標誌、標線和信號等，是交通監控管理為汽車用戶服務的主要形式。
國內現階段的監控主要是視頻監控。視頻監控主要由以下子系統組成：
1.視頻攝像子系統，包括攝像機，攝相機鏡頭，攝像機支架，防護罩，雲台，攝像機支柱
2.圖像串數字系統，主要視頻發射機，中繼器，接收器，線纜，視頻分配器
3.輸出子系統，包括：監視器，硬碟錄像機，延時錄像機
4.控制子系統，包括雲景控制器或控制鍵盤，副控鍵盤，矩陣切換器，畫面分割器
收費系統
收費系統高速公路收費系統從管理層次一般分為所收費站、收費分中心和收費總中心。高速公路收費站一般由收費站監控室計算機網路系統、收費車道計算機控制系統（IC 卡讀寫設施、金額顯示設施、自動欄桿機、計重設施、票據印表機等）、視頻監控系統（亭內、車道、收費廣場攝像機）、對講系統以及報警系統等部分組成。收費分中心、收費總中心根據功能和要求的不同，一般由網路數據/伺服器和若干個工作站組成。收費系統目前國內主要還是半自動收費，在經濟較發達的地區，還採用了ETC等先進的智慧型交通形式，如廣東的粵卡通等電子收費方式，在未來ETC收費方式是必然趨勢。
通信系統
通信系統基於高速公路監控系統和收費系統的業務需求，通信系統一般也分為通信站、通信分中心、通信總中心幾個層次。高速公路通信系統主要由光纖數字傳輸系統、數字程控交換機系統（含指令電話系統）、光電纜線路工程以及通信電源系統等幾部分構成。通過通信系統把監控系統、收費等系統的業務需求（數據、語音和圖像信息）逐級（站、分中心、總中心）進行連線，實現高速公路各管理部門之間信息的暢通，保障高速公路安全、舒適、快捷、高效的運營。
供配電及照明
高速公路供配電系統是一個獨立的系統，是為前面各系統來服務的，以保證整個機電系統的正常運作。它一般是採用集中或相對集中供電,所用電源從發電廠或從附近地區的高壓電網引出10kV或35kV高壓送至高速公路自己的變電所,用降壓變壓器產生220V/380V的供電電壓,然後再由低壓配電屏及輸電線送至有關用電設備。
