A hibrid hajtómű legalább két energiaátalakítóból és két energiatárolóból áll. Az energiaátalakító többnyire egy belsőégésű motor és egy villanymotor, az energiatárolás két formája pedig a folyékony üzemanyag egy tartályban, illetőleg elektromos áram az akkumulátorban.
A hibrid meghajtásoknak – az erőátvitel módja szerint – sokféle változatuk van; ezek három csoportba sorolhatók:
- Párhuzamosan kapcsolt hibrid: ebben az esetben vagy belsőégésű motor vagy villanymotor hajtja a kerekeket. Ekkor a belsőégésű motoros hajtásnál az erőátvitel hatásfoka megegyezik a hagyományos hajtás jó hatásfokával. A rendszerben mind a belsőégésű motor, mind az elektromos motor képes a hajtásláncot forgatni. A hajtáshoz szükséges energia két úton folyik.
- Sorba kapcsolt hibrid: e megoldásban a kerekeket villanymotor hajtja, a villamos áramot pedig a belsőégésű motorral összekapcsolt generátor szolgáltatja. A soros megoldás egyszerűbb, elektromos vezérlése könnyebb, azonban működtetéséhez nagyméretű akkumulátorra és hajtómotorra van szükség.
- Vegyes rendszerű hibrid: a belsőégésű motor nyomatékát egy differenciálváltón keresztül vezetjük a kerékre.
Hibridautóknak azokat az autókat nevezzük, amelyek elektromotort és más típusú motort is használnak. Olyan elektromos járművek, amelyek nem csak a töltéstároló üzemmódban üzemelnek. Az elektromos energiát általában akkumulátorból nyeri, amelyek legtöbbször újratölthető akkumulátorok. Azonban az újratölthető elektromos autók (ultrakapacitásnak is nevezett) szuperkondenzátorban vagy lendkerékben is tárolhatják az elektromosságot.
Nagy mértékben csökkenhetne a városok levegőszennyezését, ha a hibridautók jobban elterjednének. Ezáltal csökkenne továbbá a városi autóforgalomnak tulajdonítható megbetegedések száma (pl. asztma). De a legfontosabb, hogy az üzemanyag-fogyasztás csökkentését is el lehetne érni, valamint előtérbe kerülne az alternatív energiaforrások felhasználása.
Az első hibrid autót a belga autóépítő: Henri Pieper alkotta meg 1900-ban. A gyártási jogokat a szintén belga Auto-Mixte birtokolta, és 1906 és 1912 között forgalmazták a járművet.
Az első hibrid meghajtású, szériagyártású gépkocsi, a Toyota Prius 1997 végén került a japán piacra. A hajtómű a vegyes rendszer elvei szerint épül fel: a belsőégésű motor közvetlenül hajthatja a kerekeket a jó hatásfokú üzemi tartományokban. Az ilyen autó drága és viszonylag komplikált a vezérlése, ez fékezi az elterjedését. A hibrid meghajtás költséges áthidaló megoldás marad a sajátos helyi követelmények kielégítésére.