从法律上说美国总统由选举人团于选举年12月“间接选举”产生，并非由选民直接选举产生（但选举人受选民委托、投票意向由选民事先决定，根据各州选举人票归属情况，11月份实际上已经选出美国总统），获得半数以上选举人票者当选总统。选举人团制度是美国联邦主义下的特有制度，是费城制宪会议上主张全民直选总统和主张国会选举总统的代表之间的一种妥协。选民在大选日投票时，不仅要在总统候选人当中选择，而且要选出代表50个州和华盛顿特区的538名选举人，以组成选举人团。除了缅因和内布拉斯加两个州是按普选票得票比例分配选举人票外，其余48个州和华盛顿特区均实行“胜者全得”规则，即把本州或特区的选举人票全部给予在本州或特区获得相对多数选民票的总统候选人。当选的选举人必须宣誓在选举人团投票时把票投给在该州获胜的候选人。因此大选结果通常在大选投票日当天便可根据各州选举结果算出。根据程序，美国参众两院还要在次年1月6日举行联席会议，清点选举人团投票结果，宣布获胜者，至此新总统当选程序才算全部完成。但长期以来，美国总统选举结果通常在大选投票日就已成定局，选举人团投票和国会点票只是礼仪性的程序，并无实际意义。美国人口最多的加利福尼亚州所拥有的选举人票多达55张，而人口较少的阿拉斯加州只有3张选举人票。鉴于这种情况，在历届美国总统选举中，人口众多的州都成为总统候选人争夺的重要目标。美国历史上曾数次发生这种情形，一些总统候选人虽然在大选中获得的选民票少于对手，却因得到足够的选举人票而当选。这在美国历史上曾于1876年、1888年和2000年发生过三次。反对这种选举法者认为此系统并不民主，因为获最高民意支持者也许无法成为总统。支持此系统者则认为这种总统选举法可预防地域主义。因为在多州获得些微多数普选票的候选人，可以胜过只在一州获得压倒性多数普选票者。所以为了获得选举人票，候选人必须普遍考虑美国各地区的要求，不能只在乎其中一部分。 选举人票的数量，体现州权平等原则，根据各州在国会的议员数量而定。例如，每个州都在国会有2名参议员和至少1名众议员，所以，任何州都至少有3票。但人口多的大州，除了这3票以外，众议员人数越多，选举人票数也就越多。1961年，美国宪法修正案批准华盛顿特区可以像州一样有总统选举人。这样，美国国会有100参议员、435名众议员，加上华盛顿哥伦比亚特区的3票，总统选举人票总共就是538票。
如果两大党总统候选人各获得269张选举人票或因有第三党候选人“入围”而导致无人获得270张或以上选举人票，则总统人选由国会众议院决定。这种情况在美国历史上也曾发生过。
按照这项制度，全美50州各州选举人数是该州在联邦参众两院的议员总数，在国会没有席次的华盛顿特区则有3票。 换句话说，包含参议院的100张、众议院的435张，与华府的3张，总选举人票总数为538张。 拿到270张选票的候选人将成为下任白宫主人。
各州中，以加州选举人的55张最多，其次为德州的38张、纽约州与佛罗里达州各29张，阿拉斯加、德拉瓦与怀俄明等州最少，仅有3张。