Današnja hibridna električna vozila (HEV) pokreće motor s unutarnjim izgaranjem u kombinaciji s jednim ili više elektromotora koji koriste energiju pohranjenu u baterijama. HEV kombiniraju blagodati velike uštede goriva i niskih emisija ispušnih plinova sa snagom i dometom konvencionalnih vozila.
U HEV-u, dodatna snaga koju pruža elektromotor može omogućiti da se koristi manji motor sa unutrašnjim izgaranjem. Baterija također može napajati pomoćna opterećenja i smanjiti prazan hod motora kada se vozilo zaustavi. Zajedno, ove značajke rezultiraju boljom ekonomičnošću potrošnje goriva bez žrtvovanja performansi.
Mogu biti Mild (blagi), Full (potpuni) ili Plug-in hibridi,
a potpuni odnosno plug-in hibridi mogu se dizajnirati u serijiskim ili paralelnim konfiguracijama.
Paralelni hibridi – najčešći HEV dizajn – spajaju motor i elektromotor s kotačima mehaničkom spojkom. I električni motor i motor s unutarnjim izgaranjem izravno pokreću kotače.
Serijski hibridi, koji za pogon kotača koriste samo elektromotor, odnosno motor sa unutarnjim izgaranjem se koristi samo za punjenje baterija a češće se nalaze u Plug-in hibridnim električnim vozilima.
Mild hibridi (MHEV)- koji se nazivaju i blagi hibridi – koriste bateriju i elektromotor kako bi pomogli napajanju vozila i mogu dopustiti da se motor ugasi kad se vozilo zaustavi (na primjer na semaforima ili u zaustavljanju i napuštanju prometa), dodatno smanjujući potrošnju i onečišćenje. Blagi hibridni sustavi ne mogu pokretati vozilo samo električnom energijom. Ta vozila obično koštaju manje od punih hibrida, ali pružaju manju uštedu goriva od punih hibrida.
Full hibridi (FHEV) imaju veće baterije i snažnije električne motore, što omogućuje vožnju na umjerenim udaljenostima koristeći samo električnu energiju (oko 20 do 80 Km u trenutnim modelima) Ova vozila koštaju više od blagih hibrida, ali pružaju bolje pogodnosti štednje goriva.
Plug-in hibridi (PHEV) imaju još veće baterije i još snažnije električne motore a baterije se mogu puniti vanjskim izvorom električne energije, motorom s unutarnjim izgaranjem ili regenerativnim kočenjem. Proizvode niže razine emisija, ovisno o učestalosti vožnje u potpuno električnom načinu rada. Motor s unutarnjim izgaranjem napaja vozilo kada je baterija uglavnom ispražnjena, tijekom brzog ubrzavanja ili kada su prisutna intenzivna opterećenja grijanja ili klimatizacije.
Potrošnja goriva PHEV ovisi o udaljenosti između punjenja akumulatora. Primjerice, ako vozilo nikad nije priključeno na napajanje, potrošnja goriva bit će približno jednaka hibridnom električnom vozilu slične veličine, a ako se npr. vozite na posao i s posla s potpuno električnom energijom, priključite vozilo na punjenje noću tada će se trošiti isključivo el. energija. Tijekom gradske vožnje, većinom se troši snage iz pohranjene električne energije ali po potrebi se uključuje i motor sa unutrašnjim izgaranjem.