Los vehículos de conducción automatizada están equipados con diferentes tecnologías, entre las que se incluyen: sensores de percepción del entorno (láser, radar, LiDAR, ultrasonidos, infrarrojos, cámaras de visión artificial, etc.), sistemas de posicionamiento, sistemas de comunicaciones, sistemas avanzados de control, sistemas de aprendizaje automático (machine learning), algoritmos complejos, controladores y actuadores, así como unidades de control con potentes procesadores para ejecutar software y transformar los datos recabados por los sensores en acciones sobre el volante, acelerador, freno, etc.
Con estas tecnologías, los vehículos automatizados pueden percibir con detalle el entorno, medir distancias, monitorear vehículos peatones y obstáculos, detectar los bordes de la calzada, identificar y seguir las líneas de los carriles o leer las señales de tráfico. A continuación, toda esta información es procesada por un complejo y sofisticado software, el cual crea una estrategia con determinadas tareas de conducción dinámicas (Dinamic Driving Tasks, DDT), enviando instrucciones a los actuadores del vehículo, los cuales controlan la aceleración, el frenado y la dirección.
Las tecnologías embarcadas en el vehículo automatizado reciben el nombre de sistemas de conducción automatizada (Automated Driving Functions, ADS) y conforman el hardware y el software que, conjuntamente, son capaces de realizar las tareas de control dinámico del vehículo de forma sostenida y segura, dentro de un dominio de diseño operativo (Operational Design Domain, ODD) específico. El dominio de diseño operativo se refiere a las condiciones operativas bajo las cuales un sistema de conducción automatizada está específicamente diseñado para funcionar, y que incluyen el tipo y estado de la vía, el entorno que rodea el vehículo, condiciones de tráfico, condiciones ambientales de iluminación o meteorológicas, etc.
El desarrollo y uso de estas tecnologías incide directamente en las capacidades del vehículo de conducirse por sí mismo. Existen diferentes clasificaciones del nivel de automatización de vehículos, como la impulsada por la Sociedad de Ingenieros de Automoción (SAE), que clasifica el nivel de automatización en función del nivel de atención e intervención del humano en la conducción. Este estándar define seis niveles de automatización, de 0 (ninguna automatización) a 5 (vehículo completamente autónomo).