一、正常運行

正常情況下，UPS電源系統的供電原理是當市電正常時將交流輸入電轉換為直流電，而后對電池充電，以備電力中斷時使用；需強調的是不間斷電源系統并不是停電時才會工作，如遇到電壓過低或過高、瞬間突波等，足以影響設備正常運轉的電力品質時，UPS系統都處于工作狀態，為負載設備提供穩定且干凈的電力供應。

二、旁路運行

市電正常時，當UPS電源出現超負載、旁路命令（手動或自動）、逆變器過熱或機器故障的時候，UPS電源一般將逆變輸出轉為旁路輸出，也就是由市電直接供電。由于旁路時，UPS輸出頻率相位需與市電頻率相位相同，因而采用鎖相同步技術確保UPS電源輸出與市電同步。旁路開關雙向可控硅并聯工作方式，解決了旁路切換時間問題，真正做到了零時間切換，控制電路復雜，一般應用在中大功率UPS電源上。如果是設備過載，必須人工減少負載，否則旁路短路器會自動切斷輸出。

三、旁路維護

當UPS應急電源進行檢修時，通過手動設置旁路保證負載設備的正常供電，當維修操作完成后，重新啟動UPS電源，此時的UPS電源轉為正常運行。

四、后備電池

一旦市電發生異常時，UPS會將儲存于蓄電池中的直流電轉換為交流電，此時逆變器的輸入改由電池組來供應，逆變器持續提供電力，供給負載繼續使用，達到持續供電功能。由于蓄電池的容量是有限的，因此UPS電源不會像市電能持續不斷供應電力，所以無論多大容量的不間斷電源系統，在其滿載的的狀態下，其所供電的時間必定有限，若要延長放電時間，須購買長延時UPS電源。