Se han llamado “híbridos” a los automóviles que utilizan un motor eléctrico, y un motor de combustión interna para realizar su trabajo. A diferencia de los automóviles solo eléctricos, hay vehículos híbridos que no es necesario conectar a una toma de corriente para recargar las baterías, el generador y el sistema de "frenos regenerativos" se encargan de mantener la carga de las mismas.

Motor térmico: Suele ser gasolina (ciclo Otto, Atkinson o Miller) o diesel. También podría funcionar con gas o biocombustibles. Tienen poca cilindrada respecto a un modelo equivalente de motor convencional y prima el par máximo sobre la potencia.

Motor eléctrico: La invención del motor híbrido surge de la necesidad de mejorar el ahorro de combustible en los vehículos actuales y aumentar su potencia, combinando las prestaciones de los motores de gasolina con los motores eléctricos.
Puede haber más de uno y siempre va conectado a la transmisión o empuja directamente a las ruedas, como es el caso de los motores in-wheel o dentro de la rueda. Su sonoridad es prácticamente nula y dan casi todo el par en un régimen muy bajo de revoluciones.

Inversor: Convierte la corriente continua de la batería de alto rendimiento en la corriente alterna que se necesita para alimentar el motor eléctrico.

El inversor es el componente que se encarga de extraer energía de las baterías y proporcionársela al motor, de acuerdo con las instrucciones indicadas por el conductor (según la presión en el pedal del acelerador).

También es el encargado de recuperar energía del motor, en el caso de que éste esté actuando como mecanismo de frenado y almacenar dicha energía recuperada de nuevo en las baterías.

Sistemas de frenado cooperativo: este sistema garantiza la recuperación de toda la energía de frenado posible y su almacenamiento en forma de energía eléctrica. Para hacerlo, se utiliza el alternador a fin de reducir la velocidad del vehículo. Cuando las exigencias de frenado sobrepasan la capacidad del alternador, se utilizan los frenos tradicionales.

El efecto es el mismo que si reducimos una marcha corta en un coche convencional, forzamos al motor a trabajar a mas revoluciones y obtenemos una deceleración del vehículo. En un motor eléctrico al forzar mas revoluciones generamos mas electricidad, y la poca resistencia de este provoca que no se sobrecargue la transmisión. El freno regenerativo no deja de ser un freno motor, solo que en este caso el motor genera electricidad.

El sistema de frenado cooperativo con recuperación de energía cumple los mismos requisitos de seguridad que los sistemas de frenado convencionales.

Bateria de alta tensión: Las baterías de Litio-ion almacenan la energía que le cede el cargador en forma de corriente continua (DC). Esta batería principal es el medio por el que se alimenta todo el coche eléctrico. En los coches que tienen un motor eléctrico de corriente continua, esta batería iría directamente conectada al motor. En cambio, en los coches eléctricos que tienen un motor eléctrico de corriente alterna, la batería va conectada a un inversor.

La batería suministra energía al motor eléctrico durante la propulsión eléctrica. Al conducir con el motor de combustión y durante el frenado con recuperación de energía, el motor eléctrico carga la batería.

Los coches híbridos permiten un nivel de prestaciones similar al de un vehículo convencional pero con un menor gasto de combustible y, por supuesto, de emisiones a la atmósfera.

Esta tecnología ha permitido conseguir que el consumo de combustible sea de un 20% hasta un 60% menor que en vehículos comparables de tipo convencional.
Se maximiza el rendimiento del uso del combustible, pues los motores de combustión interna para híbridos son fabricados pensando en el mayor rendimiento..