高速公路機電系統主要包括“三大系統”和“隧道機電系統”。其中“三大系統”包括：監控系統（收費站及道路監控）、收費系統、通信系統；“隧道機電系統”一般包括隧道監控系統、隧道通風照明系統、隧道供配電系統及隧道火災報警系統等。
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、氣象檢測器、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、交通控制子系統、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。
收費系統——從管理層次一般分為收費站、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絡系統、收費車道計算機控制系統、視頻監控系統、對講系統以及報警系統等部分組成。部分收費站并設置部分ETC等先進自動收費設備。收費分中心、收費總中心根據功能和要求的不同，一般由網絡數據/服務器和若干個工作站組成。
通信系統——基于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）進行連接，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。