Wählen darf jeder deutsche Staatsbürger, der am Wahltag mindestens 18 Jahre alt ist und seit mindestens drei Monaten im Bundesgebiet wohnt. Auch Deutsche im Ausland dürfen wählen, wenn sie einmal drei Monate lang ununterbrochen im Bundesgebiet gewohnt haben. Das Wahlrecht wird nur in Ausnahmefällen entzogen: so zum Beispiel als Strafe bei besonders schweren Verbrechen oder bei Personen, für die eine "Betreuung zur Besorgung aller Angelegenheiten" eingerichtet ist. Zur Wahl des 17. Bundestages 2009 sind rund 62,2 Millionen Deutsche berechtigt. Sie setzen sich aus 32,2 Millionen Frauen und 30 Millionen Männern zusammen. 3,5 Millionen Menschen dürfen zum ersten Mal den Bundestag wählen.
Wählbar ist jeder deutsche Staatsbürger, der am Wahltag das 18. Lebensjahr vollendet hat. Wem das aktive Wahlrecht entzogen wurde, ist auch selber nicht wählbar. Wer sich um einen Sitz im Bundestag bewerben will, muss sich von einer Partei im Wahlkreis oder auf einer Landesliste aufstellen lassen. Alternativ müssen mindestens 200 wahlberechtigte Bürger aus dem Wahlkreis ihn zur Wahl vorschlagen. Dieser Vorschlag wird von den Wahlbehörden auf seine Korrektheit überprüft. Zur Wahl des 17. Bundestages 2009 haben sich 3.556 Bewerber zur Wahl aufstellen lassen.
Artikel 38 des Grundgesetzes fomuliert fünf Wahlgrundsätze. Dort heißt es: "Die Abgeordneten des Deutschen Bundestages werden in allgemeiner, unmittelbarer, freier, gleicher und geheimer Wahl gewählt." "Allgemein" bedeutet, dass Wahlberechtigte unabhängig von Geschlecht, Rasse, Konfession oder anderen Kriterien wählen dürfen. "Unmittelbar" meint, dass die Abgeordneten direkt, also ohne die Zwischenschaltung beispielsweise von Wahlmännern, gewählt werden. "Frei" sagt aus, dass kein Druck auf den Wähler ausgeübt werden darf. "Gleich" bedeutet, dass jede Stimme das gleiche Gewicht für die Zusammensetzung des Bundestages hat und nicht von Faktoren wie Besitz, Einkommen, Geschlecht oder anderen Kriterien abhängig gemacht wird. Der Grundsatz der geheimen Wahl sagt aus, dass keiner die Wahlentscheidung eines anderen kontrollieren darf.
Wer am Wahltag verreist oder anderweitig verhindert ist, kann seine Stimme auch per Briefwahl abgeben. Bei der Bundestagswahl
2005 belief sich die Zahl der Briefwähler auf knapp neun Millionen (rund 18,7 Prozent). Grund für die ständig steigende Zahl ist die zunehmende Mobilität. Unterlagen für eine Briefwahl können ohne Angabe von Gründen beantragt werden. Erkrankte können sie sogar am Wahltag bis 15 Uhr anfordern. Damit das Wahlgeheimnis gewahrt bleibt, muss der Abstimmende schriftlich an Eides statt erklären, dass er den Stimmzettel persönlich und ohne fremde Hilfe angekreuzt hat. Wahlbriefe werden unentgeltlich von der Post befördert.
Deutschland ist in 299 Wahlkreise eingeteilt, aus denen jeweils ein Abgeordneter direkt in den Bundestag gewählt wird. In Paragraph 3 des Bundeswahlgesetzes ist festgelegt, was bei der Einteilung der Wahlkreise zu beachten ist. Die Wahlkreise sollten etwa gleich viele wahlberechtigte Einwohner haben; die Abweichung vom Durchschnitt sollte nicht mehr als 15 Prozent und darf nicht mehr als 25 Prozent betragen. Der Zuschnitt der Wahlkreise kann einen großen Einfluss auf die Vergabe der Direktmandate haben. Es würde dem Gleichheitsgrundsatz deshalb widersprechen, wenn eine Stimme in einem kleinen Wahlkreis mehr Gewicht hätte als eine in einem großen Wahlkreis. Für die Neueinteilung der Wahlkreise ist die Wahlkreiskommission zuständig.
Der Bundeswahlleiter wird vom Bundesministerium des Innern auf unbestimmte Zeit ernannt. In Fortführung einer Tradition, die bis zu den Reichstagswahlen zurückreicht, wird der Präsident des Statistischen Bundesamtes mit den Aufgaben des Bundeswahlleiters betraut. Zu seinen Aufgaben als unabhängiges Wahlorgan gehören das Organisieren, Durchführen und Überwachen der Bundestagswahlen und der Wahlen zum Europäischen Parlament in Deutschland. Der Bundeswahlausschuss, dem der Bundeswahlleiter vorsitzt, entscheidet auch, welche Vereinigungen als Parteien anerkannt und zur Wahl zugelassen werden. Am Wahlabend gibt der Bundeswahlleiter das vorläufige amtliche Endergebnis bekannt. Seit dem 1. August 2008 bekleidet Roderich Egeler dieses Amt.