Πρωτοπόροι στο τομέα των υβριδικών αυτοκινήτων αποτελούν οι Honda και Toyota ενώ την υβριδική τεχνολογία υιοθετούν συνεχώς και άλλοι κατασκευαστές, από τις Citroen και Peugeot μέχρι και την Mercedes-Benz με τα υβριδικά diesel. Αρχίζοντας από την δομή του συστήματος, μία υβριδική διάταξη απαρτίζεται από ένα κινητήρα εσωτερικής καύσης (βενζινοκινητήρα ή diesel), ένα ηλεκτροκινητήρα, τη γεννήτρια, την συστοιχία συσσωρευτών (μπαταρία) και τον μετασχηματιστή ρεύματος.
Ο κινητήρας αναλαμβάνει το σημαντικότερο έργο της κίνησης ενός οχήματος ενώ ο ηλεκτροκινητήρας χρησιμοποιείται για να παρέχει επιπλέον ισχύ στο κινητήρα, όταν αυτή απαιτείται, ώστε να μειώνεται σημαντικά η κατανάλωση καυσίμου. Όταν υπάρχει περίσσεια ενέργειας τότε αυτή αποθηκεύεται στις μπαταρίες για να καταναλωθεί αργότερα. Οι μπαταρίες φορτίζονται επίσης και από την ανάκτηση ενέργειας κατά το φρενάρισμα του οχήματος. Σε συνθήκες κυκλοφοριακού φόρτου και σε χαμηλές ταχύτητες (όταν ο βενζινοκινητήρας είναι μη αποδοτικός), ο κινητήρας σβήνει και ο ηλεκτροκινητήρας τροφοδοτούμενος από τις μπαταρίες αναλαμβάνει να κινήσει το όχημα.
Εκτός από το γνωστό Toyota Prius, χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί το Lexus 400h που το υβριδικό του σύστημα βασίζεται στο Prius σύστημα HSD (Hybrid Synergy Drive) στο οποίο ο βενζινοκινητήρας συνεργάζεται με έναν ηλεκτροκινητήρα που τροφοδοτείται με ηλεκτρική ενέργεια από μια γεννήτρια και μια μπαταρία. Στην περίπτωση του RX400h οι απαιτήσεις για ισχύ ήταν εύλογα αυξημένες λόγω των διαστάσεων και του βάρους του οχήματος. Για αυτό χρησιμοποιήθηκε ένας ισχυρός V6 βενζινοκινητήρας χωρητικότητας 3,3 λίτρων και απόδοσης 211 ίππων. Για όσους ενδιαφέρονται πρόκειται για αυτόν που τοποθετείται στο RX330 το οποίο κυκλοφορεί στην αμερικανική αγορά. Εκτός αυτού και ο ηλεκτροκινητήρας είναι πιο δυνατός με ισχύ 167 ίππων ενώ υπάρχει και ένας δεύτερος, μικρότερος ηλεκτροκινητήρας, που συνδυάζεται με το σύστημα τετρακίνησης.
Βενζινοκινητήρας και ηλεκτροκινητήρας βρίσκονται «γεφυρωμένοι» σε σειρά. Ένας θαυμάσιος, στην επινόησή του, επικυκλικός μηχανισμός φροντίζει για την κατανομή της ροπής ενώ παράλληλα λειτουργεί και ως κιβώτιο τύπου CVT που ελέγχεται ηλεκτρονικά. Ο δεύτερος, μικρότερος, ηλεκτροκινητήρας αναλαμβάνει καθήκοντα συμπλέκτη και αναλαμβάνει να κινήσει τους πίσω τροχούς. Στην ευθεία το RX400h κινείται σαν δικίνητο. Όταν, όμως, το απαιτήσουν οι συνθήκες τότε η ηλεκτρονική μονάδα «VDIM» ενεργοποιεί τον ηλεκτροκινητήρα ισχύος 68 ίππων που μετατρέπει το Lexus σε τετρακίνητο. Αξίζει να σημειωθεί πως η ονομαστική ιπποδύναμη του 400h ανέρχεται στους 272 ίππους, το άθροισμα των δύο ανεξάρτητων πηγών ισχύος, του V6 με 155kW και της μπαταρίας με 45kW.
Το Honda Civic Hybrid ανήκει στην κατηγορία των ήπιων (mild) υβριδικών καθώς το σύστημα του λειτουργεί παράλληλα. Τα «ήπια» υβριδικά δεν μπορούν να λειτουργήσουν αποκλειστικά με τον ηλεκτροκινητήρα αφού αυτός δεν είναι συνδεδεμένος με το σύστημα μετάδοσης της κίνησης. Αντί αυτού, προσφέρουν πρόσθετη ισχύ μέσω του ηλεκτρικού κινητήρα κατά την διάρκεια λειτουργίας του συμβατικού κινητήρα υπό υψηλό φορτίο, π.χ. κατά τις στιγμές μεγάλης επιτάχυνσης. Τα «ήπια» υβριδικά έχουν επίσης το πλεονέκτημα της ανάκτησης ενέργειας μέσω του φρεναρίσματος: κατά την διάρκεια του φρεναρίσματος μετατρέπουν μέρος της πλεονάζουσας κινητικής ενέργειας του κινητήρα σε ηλεκτρική ενέργεια, η οποία χρησιμοποιείται για την φόρτιση των συσσωρευτών (μπαταριών).
Η αναβαθμισμένη υβριδική διάταξη ΙΜΑ (Integrated Motor Assist) του νέου Civic περιλαμβάνει ένα κινητήρα των 1,3 λίτρων που αποδίδει 95 ίππους ενώ μαζί με τον ηλεκτροκινητήρα η ισχύς ανέρχεται στους 115 ίππους. Η νέα εκδοχή του IMA προσφέρει 20% επιπλέον ισχύ ενώ ευνοεί τις επιδόσεις και τον χώρο για τους επιβάτες καθώς είναι μικρότερο σε διαστάσεις και βάρος. Ωστόσο, η ειδοποιός διαφορά από το προηγούμενο σύστημα έχει να κάνει με το νέο σύστημα μεταβλητού χρονισμού των βαλβίδων, i-VTEC, το οποίο λειτουργεί σε τρεις διαφορετικές φάσεις, για χαμηλές ή υψηλές στροφές και με απενεργοποιημένες τις βαλβίδες. Έτσι, όταν το αυτοκίνητο βρίσκεται σε στάση, επιβραδύνει ή κινείται με χαμηλές ταχύτητες, αυτόματα οι βαλβίδες απενεργοποιούνται και τα έμβολα λειτουργούν στο ρελαντί ενώ το μεγαλύτερο βάρος για την κίνηση του αυτοκινήτου πέφτει στον ηλεκτροκινητήρα. Αξίζει να σημειωθεί πως στην στάση ο βενζινοκινητήρας σβήνει εντελώς χωρίς όμως να απενεργοποιείται ο κλιματισμός που τραβά ρεύμα από τις μπαταρίες.
