另一方面，混合动力汽车通过电动机、发电机和内燃机的协同工作，使内燃机能够持续运行在最佳效率状态。当内燃机动力输出过剩时，部分能量将用于为动力电池充电；当动力输出不足时，电动机将及时补充。这种协调运作的方式，模拟了燃油车长时间匀速行驶的最佳工况，极大地降低了油耗。此外，混合动力汽车通常配备了动力回收系统，能够回收汽车减速时的动能损耗，为电池充电。这一系统不仅进一步提高了能源利用效率，还实现了对浪费能量的有效回收，从而进一步降低了油耗。
在混动技术领域，丰田是当之无愧的技术“课代表”。1999年，丰田推出全球首款量产混合动力乘用车普锐斯，搭载自研的混动技术THS，主打的就是不需要另外充电，但是最多能节省40%的油耗。不过这本身是它得输优势，也同时是一种限制。因为说到底，它就是油车，所以例如几乎电车专属的压缩机冰箱等配置是无法享受的。另外，中国电价比油价低，依靠更优越的燃油经济性生下来的钱远比使用电车剩下的钱少。这也就是为什么有更多的人还是希望购买的混动产品具备仅依靠电力就能行驶的能力。
增程式混动系统（REEV）
而增程式混动可以说是与传统混动截然相反的产物。增程式混动全程只能由电动机驱动车辆，发动机是作为发电机使用，可以为电池充电，也可以为电动机直接供能。所以从某种意义上来说，增程式混动系统的驾乘体验就是一辆纯电车。