空中有轨电车一般指悬挂式单轨交通系统，其运行主要基于以下原理：
- 悬挂与走行原理：车辆转向架上装有走行轮和导向轮，走行轮在箱形轨道梁内部滚动，承担车辆的重量并提供前进的动力，导向轮则保证车辆沿着轨道的方向行驶，防止车辆发生横向偏移。在列车运行过程中，走行轮和导向轮始终在箱形轨道梁内部，车轮与轨道之间的配合确保了列车的稳定悬挂和行驶。
- 动力原理：通常采用电力驱动，通过安装在车辆上的电动机将电能转化为机械能，驱动走行轮转动，从而使列车运行。供电方式一般是通过轨道梁内的供电系统将电能传输给列车，例如采用接触网或第三轨供电等方式。
- 列车控制原理：采用自动列车控制（ATC）系统，包括列车自动监控（ATS）、列车自动保护（ATP）和列车自动运行（ATO）子系统。ATS用于对列车运行进行实时监控和调度；ATP保证列车不会超时、冒进，防止发生追尾等事故，确保列车运行安全；ATO则实现列车的全程自动运行，包括启动、加速、减速、停车等操作，使列车在任意满载或空载的情况下都能以最佳加速度起动或停车，在任何弯道以最佳速度通过，高效、节能、准时，并消除人为错误。
- 道岔原理：空中有轨电车的道岔用于实现列车在不同轨道之间的转换。道岔通常由可移动的轨道部件和控制机构组成，通过集中控制，在列车到达之前将道岔调整到正确的位置，使列车能够安全平稳地通过道岔，实现变轨和转向。一些道岔还采用了减震降噪技术，以提高车辆通过时的舒适性。
此外，还有一种较为特殊的永磁磁浮空轨列车，如“兴国号”。它利用磁铁同性相斥原理，通过车顶永磁体和永磁轨道的排斥力实现空中悬浮，可保持零摩擦运行和长时间稳定的磁性，大幅增加列车和轨道使用寿命。其动力则是通过直线电机来驱动列车运行。