خودروهاي الكتريكي هيبريد توسط دو منبع انرژي تغذيه مي‌شوند، يكي واحد موتور احتراقي و ديگري منبع ذخيره انرژي الكتريكي مانند باطريها يا ابرخازنها مي‌باشد.

خودروهاي الكتريكي هيبريد مي‌توانند داراي دو نوع طراحي باشند: طرح موازي، طرح سري، و يا تركيبي از اين دو.

در طرح موازي يا پارالل واحد موتور احتراقي و نيرو محركه الكتريكي بطور مستقيم به چرخهاي خودرو اتصال دارند. موتور احتراقي براي رانندگي در بزرگراهها مورد استفاده قرار مي‌گيرد و موتور الكتريكي جهت تسهيل در بالارفتن از سربالايي، شتاب گرفتن وسيله نقليه و مواقع ضروري ديگر مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

در طرح سري، موتور احتراقي به يك ژنراتور متصل مي‌باشد كه جهت توليد الكتريسيته مورد استفاده قرار مي‌گيرد. الكتريسيته باطريها را شارژ مي‌نمايد كه اين نيرو با راه‌اندازي يك موتور الكتريكي چرخها را به حركت در مي‌آورد. خودروهاي الكتريكي هيبريد همچنين مي‌تواند با تركيب طرح سري براي سرعتهاي پايين و طرح موازي براي شتاب گرفتن در بزرگراهها ساخته شود.

بر خلاف خودروهاي الكتريكي كه جهت شارژ باطري به ايستگاههاي شارژ، بمثل پمپ بنزين براي موتورهاي احتراقي، نياز دارند ولي خودروهاي هيبريد مستقل از اين مقوله مي‌باشند.