미국 대선은 각 주의 독립성을 보장하기 위해 주에서 선출된 선거인단이 대통령을 뽑는 간선제를 채택하고 있다. 주에서 직접투표로 선거인단을 먼저 선출한 뒤, 그 선거인단이 다시 투표를 해 대통령을 뽑는 방식이다. 메인주와 네브래스카주를 제외한 나머지 모든 주는 단 한 표라도 더 많이 득표한 정당이 그 주에 할당된 선거인단을 전부 가져가는 ‘승자독식제’를 채택하고 있다. 따라서 전국 총 득표수에서 앞서고도 선거인단 투표에선 뒤져 대선에서 패하는 경우도 발생할 수 있다. 총 선거인단의 과반인 270명의 선거인단을 확보해야 대선에서 승리한다. 2000년 대선에서 앨 고어 당시 민주당 후보가 전체 유권자 투표에서 득표율 48.4%로 조지 부시 공화당 후보(47.9%)보다 더 많은 표(0.5%포인트)를 얻었으나, 주별로 나뉘어지는 선거인단 수에서 265 대 271로 져 패한 적이 있다.

주 선거인단은 인구 규모에 따라 배분되는데, 전체 538명 가운데 캘리포니아가 55명으로 가장 많고, 이어 텍사스(38명), 플로리다와 뉴욕(각 29명) 차례다. 미 대선은 결국 민주당이나 공화당으로 기울지 않은 ‘경합주’(스윙 스테이트)가 승부를 좌우한다. 경합주는 많게는 15개 주 정도이고, 특히 이 중에서도 선거인단 수가 많은 플로리다(29), 펜실베이니아(20), 오하이오(18)는 매번 대선 때마다 대선 향방을 가르는 ‘3대 경합주’로 꼽힌다.

투표 시간도 12~15시간으로 주별로 다르다. 뉴욕주는 아침 6시부터 밤 9시까지 가장 긴 투표시간을 보장한다. 투표 방식도 주별로 다르다. 크게 종이투표와 전자투표로 나뉘는데, 혼용하는 주도 있다. 종이투표는 후보 이름 옆에 표시를 하는 방식이고, 전자투표는 버튼이나 터치스크린을 통해 투표하는 형태다. 투표소 없이 우편투표만 하는 주도 3곳이다. 2000년 대선 플로리다 개표 과정에서 문제가 생겨 당선자 발표가 5주일이나 지연됐던 천공식투표(용지에 구멍을 뚫는 방식)를 채택하는 주는 현재 없다.

이번 대선에 투표할 수 있는 사람은 연방통계국 집계 기준으로 약 2억2702만명이다.