識別步驟概括為：車牌定位、車牌提取、字符識別。三個步驟地識別工作相輔相成，各自的有效率都較高，整體的識別率才會提高。識別速度的快慢取決于字符識別，字符的識別目前的主要應用技術為比對識別樣本庫，即將所有的字符建立樣本庫，字符提取后通過比對樣本庫實現字符的判斷，識別過程中將產生可信度、傾斜度等中間結果值；另一種是基于字符結構知識的字符識別技術，更加有效的提高識別速率和準確率，適應性較強。

車牌識別系統實現的方式主要分為兩種：一種是靜態圖像圖片的識別，另一種是動態視頻流的實時識別。靜態圖像識別技術的識別有效率較大程度上受限于圖像的抓拍質量，為單幀圖像識別，目前市場產品識別速度平均為200毫秒；而動態視頻流的識別技術適應性較強，識別速度快，它實現了對視頻每一幀圖像進行識別，增加識別比對次數，擇優選取車牌號，關鍵在于較少的受到單幀圖像質量的影響，目前市場產品識別較好的時間為10毫秒。

車牌識別在高速公路車輛管理中得到廣泛應用，電子收費(ETC)系統中，也是結合DSRC技術識別車輛身份的主要手段。

在停車場管理中，車牌識別技術也是識別車輛身份的主要手段。在深圳市公安局建設的《停車庫(場)車輛圖像和號牌信息采集與傳輸系統技術要求》中，車牌識別技術成為車輛身份識別的主要手段。

車牌識別技術結合電子不停車收費系統(ETC)識別車輛，過往車輛通過道口時無須停車，即能夠實現車輛身份自動識別、自動收費。在車場管理中，為提高出入口車輛通行效率，車牌識別針對無需收停車費的車輛(如月卡車、內部免費通行車輛)，建設無人值守的快速通道，免取卡、不停車的出入體驗，正改變出入停車場的管理模式。