皮卡丘發電原理為直流，輸出亦為直流。發電和輸出間有提高電壓的機制，視乎升壓原理，可能用到交流電。
從結果看：
動畫中，十萬伏特作用於人體時僅僅表現為焦黑電擊傷，並沒有出現交流電頻率幹擾神經系統和心肌所帶來的致死性器官失常，如心臟驟停等（不然火箭隊得死多少次了）。故皮卡丘輸出為直流電。
從原理看：
在現實的生物界裡，發電其實是特化的肌肉細胞，利用化學能移動細胞內的離子形成電勢差，有點類似於神經細胞傳遞電脈衝信號的原理。通常一個細胞可以產生50～150毫伏的電壓。細胞可以被視為一個個可充電小電池。
以電鰻為例，電鰻的身體長度的2/3被這种放電器官塞滿。發育期身體越長越長時，最大電壓也隨之上升。這從側面可以證明其是直流電池串聯的。
這种放電原理可以直觀地看出，需要有充電的過程才能放電。電鰻連續放電後電壓會迅速減弱，短時休息後電壓恢復正常，這和皮卡丘在動畫中放電前蓄力、過度使用技能後疲勞的表現相似。
鑑於皮卡丘的食譜在動畫中僅表現為吃蘋果，沒有大量攝入鐵質或者磁化物的表現，缺少產生交流電的磁性。同時旋轉磁場得到交流電的話，並不會有這種迅速短時放電的特徵，因為旋轉會有慣性嘛，轉起來停下來都不容易。我們基本可以排除皮卡丘發電是交流電的可能。
這種串聯機制中，電壓與長度直接相關。發出10w伏特電壓，即使所有細胞串聯最大化電壓，也需要100000/0.15=666667個細胞串聯。假設細胞大小10微米，發電器官長度約為666667*10^-5=6.67m，大大超出皮卡丘的身長。且神經系統很難控制如此多的發電細胞同時張開離子通道釋放電壓（想想特斯拉汽車的電池管理難度吧）。所以皮卡丘必然有一個直流升壓系統而非簡單串聯。直流升壓原理不贅述，大抵會將直流電用振蕩電路轉換為交流電再升壓，最後整流為直流。皮卡丘放電時兩頰出現的電火花，表明其雙頰很可能是振蕩電路的電容所在。而振蕩電路的電感可能由分布在頭部神經纖維構成：神經纖維電阻低，位置靠近電容，且可以有類似面神經的神經由大腦直接控制升壓幅度。
由此我們可以想像皮卡丘的放電器官很可能是從耳朵一直延伸到尾部的，沿脊柱分布，最大化發電器的長度。同時在頭部串聯入升壓電路，直接由大腦控制電壓。耳朵和尾部的形狀也相當適合尖端放電。從耳朵到尾巴的迴路自然地位於身體背面，與腳部絕緣，不會因為接地而失去電壓。可靈活轉向的耳朵和尾巴可以指向目標擊穿空氣形成離子通道，以達到使用十萬伏特或者落雷這種的指向性高壓技能，而不用像雷電獸那樣必須使用雷電拳這種接觸性電擊技能。
附皮卡丘的正確使用方法：