每辆车都有自己唯一的远程标志卡，安装在汽车前挡风玻璃上。车型判断是在车辆静态下提前审批，并与车牌号一一记录在其标志卡中。该标志卡中的数据可以通过数米以外的微波设备读取或修改。收费的整个过程由电子通信和计算机处理，无需人工干预或停车支付。费用是用户在卡上提前支付，或在银行的特殊账户中。
不停车电子收费的关键在于车辆电子自动识别和快速通信。整个不停车电子收费系统由四部分组成。
1、 电子标志卡是一种功率约为1/1000瓦的有源电子射频卡。它的内存可以存储各种信息，包括车型、车牌号、车主相关信息等。它是一张完美的汽车身份卡和信用卡。
2、 收发器是一种带有微波线路的装置，在与标志卡之间建立高方向的高频微波通信。它具有很强的抗干扰性和快速通信能力。法国采用欧洲标准5.8GHz美国采用微波2.5GHz微波。中国引进该系统时采用的标准与未来全国高速公路网络收费直接相关，这是一个值得关注的问题。
3、 微处理器进行通信处理
它解释了标志卡的信息，并将其传输到车道控制器，以获取车辆的相关信息并进行相应的处理。分析车道控制器的数据信息后，可以对标志卡中的数据进行必要的修改。
4、 车道控制器
根据卡上的信息，判断车辆是否有正常通过的权利，也可以判断卡的有效性，启动相应的交通标志，也可以向车主发出必要的警告。如果发生非法现象，也可以驱动捕获系统进行非法证据收集等。
进入不停车收费车道前，停车收费车道前，会有标志标志提示车速降低(小于50公里/小时)。当汽车通过第一个配备收发器的门架（摄像头和红外探测器）时，收发器和电子标志卡通过高频微波双向确认。收发器首先验证电子标识卡的有效性，并读取卡中的数据计算费用。如果卡不能识别（包括无效）或余额不足，门架前的杆不会上升，系统会警告司机进入右侧的半自动收费车道。如果一切正常，门架前的拦截杆会自动升起，当汽车通过第二个带收发器的门架时，电子标志卡中的信息会被修改并完成收费过程。国外开通的系统每条车道的通行能力为800-1500辆/小时甚至更高，误差仅为100辆E-6。不停车收费系统可以提高道路通行能力，缩短行程时间，减少延误和堵塞，大大提高车辆通过收费车道时的速度。
随着高速公路的快速发展，分期收费高速公路有联网的趋势，为收费系统提出了一个新的课题——高速公路联网收费系统。由于投资渠道不同，本应联网的高速公路被人为分割、独立、管理和收费，增加了收费站数量，降低了车辆通行能力，降低了投资效率。高速公路网络收费系统可实现多条高速公路不停车电子收费、分路结算、集中管理、车辆一卡、一卡、一支付；最大限度地堵塞收费漏洞，提高收费服务水平和工作效率，降低收费强度，方便收费结算，规范收费管理，是目前半自动收费系统的更好选择。
在欧美等高速公路发达国家，收费站通常有半自动收费车道和非停车收费车道，几乎没有单一的非停车收费车道收费站。在未来很长一段时间内，半自动收费，特别是磁卡（IC卡)收费方式仍将长期存在，并发挥重要作用。当然，未来实现全国高速公路统一收费时，不停车电子收费是最佳选择。