Контроллер управляет скоростью и вращением, и обеспечения контролируемой остановки.Контролер выполняет функцию посредника между электромотором и рулевым управлением, он обеспечивает подачу токов к электродвигателю и электрокомплектующим от аккумуляторов.
Принцип работы контроллера аналогичен мозговой деятельности.
Контроллер воспринимает сигнал от электрооборудование, далее - анализирует принятую информацию, и в конечном итоге обеспечивает скоординированную работу электросистемы в соответствии с поставленными перед ним задачами.
Контроллер использует широтно-импульсные модуляции для регулирования мощности мотор-колеса, обеспечивая точный контроль скорости и защищая электросистему от перенапряжения и перегрузки по току. Скорость вращения двигателя прямо зависит от амплитуды прилагаемого напряжения. Амплитуда сигнала, направляемого от контроллера к мотор-колесу, регулируется с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИП). Последовательность импульсов отображается изменением длительности сигнала, т.е. шириной импульса.

Контроллер предоставляет трехфазное электропитание велосипедного мотор-колеса, обеспечивает бесперебойное функционирование двигателя электровелосипеда.

При сборке электровелосипеда, следует брать во внимание, что компоненты велосипедного электронабора должны иметь равную степень напряжения и мощности. Поэтому, нужно использовать только тот контролер, который соответствующий за своими параметрами мощности электродвигателя.

К контроллеру подключаются, как правило, все электрические комплектующие набора. Многие модели контроллеров предполагают возможность подcоединения к ним, помимо стандартных электрокомплектующих, также и охранной сигнализации.

Контроллер электровелосипеда принимает сигналы от ручки акселератора, и на основе воспринятой информации управляет скоростью вращения мотор-колеса, регулируя ток, подаваемый к мотор-колесу. Принцип формирования руководящих сигналов для контроллера при управлении электровелосипедом довольно прост: при повороте ручки акселератора датчик Холла формирует управляющий сигнал для контроллера, на основании которого в последующем и происходит движение мотор-колеса с определенной частотой. Три датчика Холла мотор-колеса обеспечивают обратную связь мотор-колеса с контроллером – они информируют контроллер о положении ротора, а также извещают его о необходимой периодичности подачи напряжения на электродвигатель. Воспринимая информацию от датчиков Холла о положении ротора, контроллер подает импульсы напряжения на обмотки статора, тем самым обеспечивая его вращение.
Благодаря возможностям контроллера можно регулировать не только скорость движения велосипеда, но и уровень регенерации энергии при торможении. В этом случае контроллер обеспечивает работу электродвигателя в качестве генератора , создавая  частичное восстановления энергии батарей. Система рекуперативного торможения позволяет увеличивать пробег электровелосипеда от одного заряда аккумуляторных батарей, а также обеспечивает высокую энергетическую экономичность.
Благодаря функции круиз-контроля, при повороте ручки газа под определенным углом и удерживании её в данном положение 10 секунд, электровелосипед набирает скорость и фиксирует её на определенном показателе до момента последующей регулировки скорости велосипедистом или же торможения. Иными словами, одной из функций контроллера является стабилизация частоты вращения мотор-колеса, благодаря чему велосипедисту не приходится постоянно пользоваться ручкой акселератора для поддержания определенной скорости движения.