Sistem kelistrikan KRL terdiri dari 3 jenis, yaitu:
1. Rheostatik
Sistem rheostatik menggunakan menggunakan komponen resistor dan switch untuk mengatur kecepatan kereta api saat beroperasi, di mana besarnya hambatan/resistor yang digunakan bervariasi sesuai dengan kebutuhan dan toleransi maksimum dari rangkaian yang menggunakannya. Dalam hal ini, besarnya kecepatan rangkaian KA diatur dengan mengubah posisi switch yang diparalel dengan resistor untuk menambah besarnya tegangan pada motor traksi.
Kelebihannya, sistem ini menggunakan komponen yang sederhana dengan mengabaikan faktor fluktuasi arus dan mudah untuk diperbaiki, sementara kekurangannya adalah kebutuhan daya yang lebih besar dibandingkan dua sistem yang lainnya.
2. Chopper
Sistem chopper menggunakan sistem blok pengubah tegangan arus searah ke arus searah (DC to DC converter) dengan menggunakan armature/field thyristor berjenis SCR (silicon controlled rectifier) sebagai pengendali motor traksi untuk mengatur kecepatan rangkaian KA saat beroperasi, apabila motor traksi berjenis arus searah maka digunakan commutator circuit, namun apabila motor traksi berjenis arus bolak-balik (AC) maka digunakan inverter statis (SIV).
Kelebihan sistem ini adalah kebutuhan arus yang lebih kecil dibandingkan rheostatik namun memiliki kelemahan yaitu tak dapat dioperasikan di lintas yang besar arusnya tidak stabil (seperti DU-TNG).
3. VVVF
Sistem VVVF menggunakan teknik pengendalian besarnya tegangan dan frekuensi kerja dengan menggunakan komponen elektronik khusus yang disebut thyristor untuk sistem GTO (Gate Turn Off) dan insulated gate bipolar transistor untuk sistem IGBT, yang mana kedua komponen ini bekerja dengan mengatur besarnya arus listrik selama pengoperasian dengan mengatur besar tegangan cut-off dan tegangan kerja pada terminal gate komponennya.
Skema GTO
Skema IGBT
Semua unit KRL-I, KRL rheostatik, KRL Hyundai dan KRL Hitachi beserta KRL eks Jepang menggunakan motor traksi jenis DC, sedangkan KRL Holec menggunakan motor traksi jenis AC.