車両が通過する度に料金車種を判別しているわけではなく、車載器から発信される情報を元に料金を徴収している。すべての通過を画像で撮影もしているので、不正利用などで登録が異なる通行は事後に精査されて徴収される。悪質な場合にはそれぞれの運営会社の規約に則って罰則があり、刑事事件になることもある。そのため車載器にはあらかじめ設置する車両の情報を登録しなければならない（#セットアップを参照）。
料金所にはアンテナや車両検知器などの「路側装置」が設置されており、ETCカードをセットした車載器と交信が行われ課金情報をカード会社に送信され、課金情報をもとにユーザーに請求が行われる。また、車載器側にも課金情報を送信するため、文字表示機能や音声にて課金情報を即時に知ることができる。
車載器の種類.
ソフトウェアの機能で分類すると、カードの入れ忘れなどをブザーで知らせるタイプと、音声で料金などを案内するタイプの二つがある。連動したカーナビゲーションで利用履歴を文字表示できるものもある。
セットアップ.
セットアップは以下の流れで行われる。
ETCカード.
接触式ICカードであるため、接点汚損・破損による接触不良によるエラーが発生するほか、夏季の車内などでETCカードが高温下に放置されたことにより不具合が生じ、路側機と通信できずゲートが開かないといったトラブルが生じることもある。
ETCカードには以下の種類がある。
ETCクレジットカード.
クレジットカードの発行会社が、ETC利用者に貸与するETCカード。次項のETCパーソナルカードが登場するまで、個人の利用者はETCクレジットカードを利用するしかなかった。
ETCパーソナルカード.
ETCコーポレートカード.
ETCレンタルカード.
料金所の路側機器.
ETC対応レーンの路側装置は、手前進入口側より順に以下のように設置されている。ただし、これは一例であり料金が対距離料金制か均一料金か、対距離の入口か出口かによって設備構成に多少の違いがある。
（このレーンを使用した運用については、#ETCレーンにて説明）
ETCレーン.
ETCの設備を備えた車線（ETCレーン）は以下の形態で運用される。単にETCレーンという場合、「ETC専用」および「ETC / 一般」で運用されている車線を指す。