在汽车启动和低于24公里时速行驶时，燃油发动机并不工作，而是由轿车自带的电池提供动力，只有在汽车行驶速度超过24公里/小时的时候，燃油发动机才开始工作；在汽车突然加速的时候，电池就会帮助燃油发动机一起加速；在汽车高速行驶时，电池会为汽车的空调，音响，前大灯和尾灯等汽车辅助设施提供能量，从而减少燃油发动机的负荷；而在汽车减速和刹车的时候，汽车为电池进行充电，实现能量的循环使用，并大限度地保存和节约能源。
特点
1）采用小排量的发动机，降低了燃油消耗；
2）可以使发动机经常工作在低排放区，提高了能量转换效率，降低了排放；
3）将制动、下坡时的能量回收到蓄电池中再次利用，降低了燃油消耗；
4）在繁华市区，可关停内燃机，由电机单独驱动，实现“零”排放；
5）电机和内燃机联合驱动提高了车辆动力性，增强了驾驶乐趣；
6）利用现有的加油设施，具有与传统燃油汽车相同的续驶里程。
混合动力系统的研发需要解决很多技术问题，比如控制策略的设计、内燃机燃烧系统的优化、蓄电池的改进、传动系统的匹配设计和新材料新工艺的应用等等。
其它技术
电动机技术、转矩合成技术和新材料应用技术对于混合动力汽车系统也都起着举足轻重的作用。比如，电动机技术涉及电机的工作效率和能量回收策略等问题;转矩合成器将发动机转矩和电动机转矩耦合输出，对系统运行平稳性和可靠性有重大影响;材料技术的应用主要指轻质高强度材料的选择这对提高汽车性能极为有利。
分类和结构
1．串联式混合动力汽车 Series Hybrid Electric Vehicle (SHEV)
串联式混合动力系统用电动机驱动车轮，电动机的电力来自发动机。
串联式混合动力系统利用发动机动力发电，从而带动电动机驱动车轮。
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它的结构都是用金属和复合材料制成，内部不含化学物质，报废后全身可回收再利用。是不是比锂电池、镍氢蓄电池和铅酸蓄电池靠谱多，燃料电池汽车的充能时间较短。