В СССР, тем не менее, троллейбус продолжил своё развитие. В первую очередь это было связано со сравнительной дешевизной электроэнергии. Вместе с тем, имеется и ряд чисто технических причин: механическая часть троллейбуса более проста в сравнении с автобусной, не имеет топливной системы и сложной системы охлаждения, коробки передач, не требует смазки под давлением. Вследствие этого снижается трудоёмкость регламентных работ, отпадает необходимость в ряде технологических жидкостей — моторного масла, антифриза.
Из восточноевропейских государств лишь в Польше количество троллейбусных систем неуклонно сокращалось, с 12 в середине 1970-х годов до 3 к 1990 году. Сокращение или полная ликвидация троллейбусного движения в ряде городов были вызваны как экономическими, так и чисто субъективными, политическими причинами (в последнем случае троллейбус нередко заменялся трамваем — современный трамвай в таком случае воспринимается как знак принадлежности к Европе). Вместе с тем, за тот же период в России были введены в эксплуатацию четыре новые троллейбусные системы (закрыты 5), на Украине — 2 (и две закрыты), в Чехии — 1, в Словакии — 2.
В конце XX — начале XXI века экологические, экономические и иные проблемы, вызванные массовой автомобилизацией, возродили интерес к городскому электротранспорту и в Западной Европе. Большинство европейских стран сделали ставку на трамвай как более выгодный.
С развитием технологии автономного хода вводится новое представление о троллейбусе как об электробусе с динамической подзарядкой, что подразумевает выгодную альтернативу автобусу и трамваю, ведь достигается как отсутствие выбросов, так и возможность организации более манёвренной езды. Зарядка батарей троллейбуса осуществляется в процессе движения под контактной сетью и занимает в среднем до 20 минут. За счёт большой ёмкости аккумуляторов троллейбусы такого типа могут стабильно работать вдали от места прохождения контактной сети и способны полноценно заменить автобусный маршрут (в редких случаях и трамвай, если движение закрыто по форс-мажорным обстоятельствам). Одними из первых городов — эксплуататоров троллейбусов такого рода на рубеже 2010-х годов стали Тула, Нальчик и Санкт-Петербург. Начаты работы по восстановлению (организации новых) троллейбусных систем в Берлине и Праге с использованием электробусов с динамической подзарядкой.
Троллейбус, как и автобус, движется по автомобильной дороге с твёрдым покрытием, что позволяет использовать существующую дорожную сеть города практически без переоборудования. Тем не менее, троллейбус требует более качественных дорог, чем автобус или автомобиль: плохое состояние дорожного покрытия не только ухудшает комфортность езды и ускоряет износ подвесок, но и может вызвать сход штанг с контактных проводов, иногда приводящий к коротким замыканиям и повреждению контактной сети.
Среди машин для обслуживания контактной сети (троллейбусы специального назначения) — передвижные лаборатории технадзора, ремонтные вышки и иногда инеесбиватели для борьбы с обледенением контактного провода. Чаще всего для борьбы с обледенением просто пускают на линию на всю ночь несколько троллейбусов с металлическими вставками вместо графитовых.
Троллейбус по конструкции близок к автобусу. Многие производители (например, ЛиАЗ) строят троллейбусы на платформе серийных автобусов. Иногда в троллейбусы переделывали старые автобусы, ранее выходившие на линию, но выработавшие ресурс двигателя (при условии, что состояние кузова позволяло дальнейшую его эксплуатацию). Такие модификации производил, к примеру, Сокольнический вагоноремонтно-строительный завод. Тем не менее конструкция троллейбуса имеет существенные отличия. Вся ходовая часть, тяговая передача и частично органы управления схожи с оборудованием автобусов. А тяговый электродвигатель, система электрического управления и электроаппаратура имеют много общего с электрооборудованием подвижного состава электрических железных дорог.