Sistema majoritário
O sistema eleitoral majoritário é usado, no Brasil, para eleger o chefe do executivo de todas as esferas (presidente, governador e prefeito), e também para as eleições ao Senado Federal. Nas eleições presidenciais o sistema empregado é de maioria absoluta, onde o eleito precisa obter mais de 50% dos votos válidos, desconsiderados os brancos e nulos, para ser eleito. Para garantir a obtenção dessa maioria num sistema pluripartidário, a eleição se realiza em dois turnos. O primeiro disputado pela totalidade dos candidatos, e o segundo disputado apenas pelos dois candidatos mais bem colocados no primeiro pleito. O segundo turno só se realiza caso nenhum candidato atinja a maioria absoluta no primeiro turno da eleição. Este sistema é utilizado também nas eleições para governador e prefeito das cidades com mais de 200.000 eleitores. Caso persistir o empate, é levado em consideração a idade dos candidatos, e o mais velho é eleito.
O Senado Federal é renovado a cada quatro anos nas proporções de um terço numa eleição e dois terços na seguinte. Cada estado elege, por conseguinte, um ou dois senadores a cada quatro anos, ou seja, o cargo de senadores tem uma duração de oito anos. Por este motivo, a eleição para o Senado se dá de forma majoritária dentro de cada estado, para escolher os senadores que representarão aquele estado. Quando apenas um candidato deve ser escolhido, usa-se a maioria relativa dos votos com eleições separadas para cada estado. Neste sistema, conhecido no mundo anglófono como First Past The Post em uma analogia às corridas de cavalo, cada eleitor vota em apenas um candidato e vence a eleição aquele que obtiver o maior número de votos, sem necessidade de segundo turno caso não obtenha maioria absoluta. Este sistema é também usado para eleger prefeitos das cidades com até 200 000 eleitores.
Nas eleições ao Senado onde dois senadores serão eleitos para cada estado, utiliza-se o sistema de escrutínio majoritário plurinominal. Assim, os eleitores votam nos dois nomes de sua preferência e os dois candidatos com maior votação são eleitos. Não há peso ou precedência na ordem dada aos votos, por isso ao se escolher dois candidatos A e B não há diferença entre votar primeiro A e depois B ou primeiro B e depois A.
Sistema proporcional
Nas eleições para a Câmara dos Deputados e para os órgãos legislativos estaduais e municipais, a Constituição Federal preconiza o uso de um sistema proporcional. Além disso, na esfera federal, a eleição deve ser realizada, de forma separada, em cada um dos estados e territórios. Candidatos à Câmara só poderão ser votados no estado em que se lançam candidatos, e concorrerão apenas às cadeiras reservadas àquele estado. Além dessas restrições, a Constituição impõe ainda os limites mínimo de 8 e máximo de 70 deputados para cada estado, definidos de forma proporcional à população de cada um.
O Código Eleitoral brasileiro determina que o sistema proporcional utilizado é um sistema de lista aberta, onde os votos são nominais aos candidatos e as listas partidárias são compostas pelos membros mais votados de cada partido. Nesse tipo de sistema, cada partido obtém um número de vagas proporcional à soma dos votos de todos os seus candidatos, e estas vagas são distribuídas, pela ordem, aos candidatos mais votados daquele partido. Em 2017, a Constituição Federal sofreu alteração no que tange à autonomia partidária, proveniente da Emenda Constitucional n. 97/2017, na qual passou a vedar a formação de coligação entre partidos para eleições proporcionais, assegurada tão somente no âmbito das eleições majoritárias, consoante previsto na nova redação do Art. 17, §1º da Constituição Federal.
As consequências do sistema proporcional sobre a "realidade" dos votos se comparado à conta em método majoritário são efeitos residuais e pouco relevantes, quando analisadas as eleições proporcionais brasileiras de 2008 a 2014.
Cálculo do número de vagas
O grande problema das eleições proporcionais é o cálculo exato das proporções devidas a cada partido. Como o número de votos quase nunca é um múltiplo exato da proporção entre cadeiras e eleitores, um sistema de arredondamento e redistribuição das vagas não preenchidas precisa ser utilizado. No Brasil utiliza-se um método conhecido como quociente eleitoral para o cálculo das proporções e outro conhecido como distribuição das sobras para ocupar as cadeiras não preenchidas pelo quociente eleitoral. Este sistema é a grosso modo equivalente ao método D'Hondt utilizado em Portugal e diversos países europeus, mas se utiliza uma metodologia diferente para efetuar os cálculos.
O quociente eleitoral é definido como o total de votos válidos dividido pelo número de vagas (este valor é equivalente ao quociente Hare). Cada partido então tem os votos divididos por este quociente e obtém-se assim o quociente partidário. A parte inteira desse quociente corresponde ao número de vagas reservadas àquele partido. As vagas restantes são divididas usando-se o método de distribuição das sobras entre os partidos que houverem atingido o quociente eleitoral. Esta forma de cálculo é equivalente ao método D'Hondt com um cláusula de barreira no valor do quociente eleitoral.