Đại cử tri là những người đã công khai cam kết ủng hộ cho một ứng cử viên từ trước. Mỗi bang sẽ cử ra số đại cử tri bằng đúng tổng số thượng nghị sĩ và hạ nghị sĩ của bang.
Tại Hội nghị Lập hiến ở Philadelphia, Pennsylvania, ngày 17/9/1787, khi những "ông tổ lập quốc" của Mỹ cân nhắc có nên để người dân trực tiếp bầu tổng thống, James Madison nói rằng việc để "nô lệ da đen" ở miền Nam đi bỏ phiếu là không thể chấp nhận.
Người được mệnh danh "Cha đẻ của Hiến pháp Mỹ" đã đề xuất hình mẫu bầu cử theo hệ thống đại cử tri đoàn như ngày nay. Mỗi bang được ấn định số phiếu đại cử tri nhất định, tương đương với quy mô dân số của bang đó. Ứng viên nào giành được đa số phiếu đại cử tri sẽ trở thành tổng thống.
Người được mệnh danh "Cha đẻ của Hiến pháp Mỹ" đã đề xuất hình mẫu bầu cử theo hệ thống đại cử tri đoàn.
Mỗi bang có số lượng đại cử tri (Elector) nhất định hợp thành cử tri đoàn (Electoral College) dựa trên quy mô dân số của bang đó. Nghĩa là bang nào càng đông dân thì càng nhiều đại cử tri. Về mặt kỹ thuật thì các cử tri Mỹ đi bỏ phiếu để bầu đại cử tri chứ không phải bầu trực tiếp cho các ứng viên tổng thống. Tổng cộng nước Mỹ có 538 đại cử tri. Những Đại cử tri sẽ thay mặt cho người dân (đã bầu chọn Đại cử tri) để bầu Tổng thống.
Để trở thành tổng thống, một ứng viên cần hội đủ tối thiểu 270 phiếu đại cử tri. Ứng viên vẫn có quyền bước vào Nhà Trắng miễn là có đủ trên 270 phiếu đại cử tri, dù thua đối thủ về phiếu phổ thông.
Hệ thống bầu cử theo Cử tri Đoàn hiểu một cách nôm na là kết hợp giữa bầu cử phổ thông và bầu cử Quốc hội. Lý do nó giống bầu cử phổ thông là nó vẫn chủ yếu dựa vào số lượng phiếu bầu phổ thông của dân chúng. Vì Đại cử tri của mỗi bang được lựa chọn theo phương thức phiếu phổ thông của từng bang. Trong toàn bộ các cuộc bầu cử từ năm 1788 đến nay, nước Mỹ có 58 cuộc bầu cử Tổng thống thì chỉ có 5 lần người đắc cử có số phiếu phổ thông thấp hơn, đó là vào năm 1824, 1876, 1888, 2000, 2016.
Đặc điểm của hệ thống bầu cử Cử tri Đoàn giống với bầu cử Quốc hội, với số lượng Đại cử tri của một tiểu bang bằng số lượng nghị sĩ quốc hội của tiểu bang đó. Tức là bằng tổng số lượng của Thượng nghị sỹ (cố định là 2) và số lượng Hạ nghị sĩ (Dân biểu) của bang đó. Trên toàn quốc, con số này sẽ là số tổng nghị sĩ của Thượng viện và Hạ Viện (cộng thêm đại diện của đặc khu Washington). Đại cử tri của từng bang sẽ đại diện cho cử tri của những bang đó để bầu Tổng thống.
Có một điểm cần chú ý là Đại cử tri được chọn không phải là thành viên Quốc hội hoặc có nắm chức vụ nào trong chính phủ liên bang.
Theo Thông tấn xã, quy trình chọn đại cử tri gồm 2 vòng: Đầu tiên, các đảng ở mỗi bang sẽ chọn một loạt ứng cử viên đại cử tri tiềm năng trước ngày bầu cử. Tiếp đó, vào ngày bầu cử, cử tri phổ thông tại mỗi bang sẽ chọn ra đại cử tri ở bang đó bằng cách bỏ phiếu cho ứng cử viên tổng thống. Về cơ bản, các đảng sẽ đề cử một danh sách đại cử tri tiềm năng tại kỳ họp đại hội đảng của bang mình hoặc họ có thể chọn thông qua một cuộc bỏ phiếu tại ủy ban trung ương đảng. Quá trình này diễn ra ở từng bang và tuân theo quy định của bang đó, nhưng cũng có thể theo quy định chung cho toàn quốc của đảng đó.
Kết quả cuối cùng là mỗi ứng cử viên tổng thống sẽ có một danh sách các đại cử tri tiềm năng ủng hộ mình. Các đảng chính trị thường chọn những người cống hiến tận tụy cho đảng để làm đại cử tri. Đó có thể là các quan chức dân cử của bang, lãnh đạo đảng tại bang đó hoặc người có mối quan hệ chính trị hoặc cá nhân với ứng cử viên tổng thống của đảng mình.
Giai đoạn thứ hai của quá trình bầu đại cử tri diễn ra trong ngày bầu cử. Khi mỗi cử tri ở từng bang đi bỏ phiếu cho ứng cử viên tổng thống mà họ ủng hộ, họ đồng thời cũng chọn ra các đại cử tri cho bang mình. Tên của đại cử tri tiềm năng có thể có hoặc không xuất hiện trên lá phiếu (nếu có thì tên họ sẽ nằm dưới tên ứng cử viên tổng thống), tùy thuộc vào quy trình bầu cử và phương thức bỏ phiếu ở từng bang.
Người dân bầu ra đại cử tri cho bang mình.
Liệu có bất công hay không khi một ứng viên đắc cử tổng thống lại nhận được ít hơn số phiếu phổ thông so với người thất bại?
Năm 2000, ứng viên đảng Dân chủ Al Gore giành được 48,38% phiếu phổ thông toàn quốc so với đối thủ phe Cộng hòa George Bush được 47,87%. Dù vậy, ông Bush vẫn giành chiến thắng do nhận được 271 phiếu đại cử tri so với 266 của Al Gore. Bang quyết định là Florida, nơi tất cả 25 phiếu đại cử tri rơi vào tay Bush dù chênh lệch giữa hai ứng viên về phiếu phổ thông tại bang này chỉ là 537.
Bầu cử theo đại cử tri thường phản ánh chính xác lá phiếu của các cử tri phổ thông. Hệ thống này cũng tạo cho các bang nhỏ có sức nặng hơn trong việc bầu chọn nhà lãnh đạo mới của đất nước. Hệ thống đại cử tri cũng đồng nghĩa với việc một ứng viên muốn chiến thắng phải nhận được sự ủng hộ của các lá phiếu trên phạm vi cả nước.
Tại một số bang, các đại cử tri được quyền tự do bỏ phiếu cho bất cứ ứng viên nào. Nhưng trên thực tế họ thường bầu cho những ứng viên mà họ đã cam kết ủng hộ từ trước.
Các đại cử tri do các đảng bầu chọn trước cuộc bầu cử tổng thống và thường thông qua một cuộc bỏ phiếu trong hội nghị. Các đại cử tri họp nhau tại thành phố thủ phủ mỗi bang sau ngày bầu cử (năm nay cuộc họp này diễn ra vào ngày 13/12) để bỏ lá phiếu của họ. Kết quả được công bố chính thức trước Thượng viện vào ngày 6/1 và tân tổng thống Mỹ tuyên thệ nhậm chức ngày 20/1.