UPS電源系統由五部分組成：主路、旁路、電池等電源輸入電路，進行AC/DC變換的整流器（REC），進行DC/AC變換的逆變器（INV），逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。

當市電正常為380/220VAC時，直流主回路有直流電壓，供給DC-AC交流逆變器，輸出穩定的220V或380V交流電壓，同時市電經整流后對電池充電。

當任何時候市電欠壓或突然掉電，則由電池組通過隔離二極管開關向直流回路饋送電能。從電網供電到電池供電沒有切換時間。

隨著計算機應用系統對電源的要求越來越高UPS日益受到重視，并逐漸發展成為一種具有穩壓、穩頻、濾波、抗電磁和射頻干擾、防電壓沖浪等功能的電力保護系統。尤其是在電網的線路及供電質量不太高、抗干擾的技術落后，同時計算機系統對電源的要求又比較高的情況下，UPS的作用就顯得更加明顯。UPS是針對電網環境和網絡監控及網絡系統、醫療系統等對電源的可靠性要求，克服中、大型計算機網絡系統集中供電所造成的供電電網環境日益惡劣的問題。

UPS的保護作用首先表現在對市電電源進行穩壓，UPS的輸入電壓范圍比較寬，一般情況是從170V到250V，而輸出電源的質量是相當高的，后備式的UPS輸出電壓在5%~8%，輸出頻率穩定在1Hz；如圖1，在線式UPS輸出電壓穩定在3%以內，輸出頻率穩定在0.5Hz。在市電正常時，UPS電源相當于交流市電穩壓器；同時市電對蓄電池進行充電，此時也相當于充電器。在市電突然掉電的情況下，UPS自動切換到蓄電池供電，使計算機維持正常工作，保護軟硬件不受損害。