פירוש המילה "היברידי" הוא בן-כלאיים, או במילים פשוטות "גם וגם", וכשמדברים על מכונית היברידית או רכב היברידי הכוונה היא למכונית שיש בה גם מנוע בעירה פנימית (בנזין או סולר) וגם מנוע חשמלי אחד או יותר.
בדומה למכוניות חשמליות, גם מכוניות היברידיות הוצגו כבר בתחילת המאה העשרים, אך לא זכו להצלחה רבה. תחיית המכונית ההיברידית החלה בסוף שנות התשעים של המאה העשרים, כאשר חברת טויוטה הציגה את הטויוטה פריוס. מאז נמכרו ברחבי העולם קרוב ל-7 מיליון מכוניות היברידיות, והשימוש במערכות הנעה היברידיות נפוץ לא רק במכוניות נוסעים אלא גם במוניות, אוטובוסים ואף משאיות.
לשימוש במערכת הנעה היברידית, הווה אומר כזו שמשלבת בין מנוע חשמלי לבין מנוע בעירה פנימית, מספר יתרונות. ראשית המנוע החשמלי מניע את המכונית וכך תורם להורדת תצרוכת הדלק, בעיקר בנסיעה בעומסי תנועה ובמצבים של זינוק מהמקום או האצה. העובדה שהאנרגיה מהמנוע החשמלי זמינה בכל עת ומסופקת על ידי סוללת הינע ללא תלות בסל"ד של מנוע הבעירה הפנימית. בחלק מהמערכות ההיברידיות, בהתאם למבנה, אפשר גם לדומם את מנוע הבעירה הפנימית בשעה שהרכב נייח ובכך לחסוך לא רק דלק אלא גם להפחית משמעותית את פליטת המזהמים, בעיקר בעיר.
יתרון משמעותי של המכונית ההיברידית, הוא ניצול האנרגיה הקינטית (האנרגיה הנוצרת כתוצאה מתנועת הרכב) והפיכתה לאנרגיה חשמלית שטוענת את המצברים בכל עת שהרכב נמצא במצב של בלימה (תהליך רגנרציה). למעשה, במקום לייצר אנרגיית חום שנפלטת לסביבה ממערכת הבלימה, בעת לחיצה על דוושת הבלם, חלק גדול מאותה אנרגיה הופך לחשמל שטוען את המצבר (בדומה לדינמו הוותיק שייצר את החשמל לתאורת האופניים בעבר).
יתרון נוסף של המכוניות ההיברידיות נובע מכך שהמנוע החשמלי אינו מייצר רעש, בניגוד למנועי בעירה פנימית, מה שהופך את המכוניות ההיברידיות לשקטות – בעיקר בתנועה עירונית. כל אלו הופכים את המכוניות ההיברידיות ל"ירוקות" וידידותיות לסביבה וכתוצאה מכך בחלק מהמדינות הן זכאיות גם להטבות מס והטבות בשימוש במרכזי העיר העמוסים כאשר כניסה מותרת אך ורק לרכבים היברידיים.
יצרנים שונים מציעים מערכות הנעה היברידיות שונות שניתן לחלקן על פי מידת הדומיננטיות של המנועים החשמליים (Full Hybrid או Mild Hybrid), או לפי סוג ההנעה ההיברידית. כיום מקובלים שלושה סוגי הנעה היברידית מרכזיים: הנעה היברידית טורית, הנעה היברידית מקבילית, והנעה היברידית משולבת.
בהנעה היברידית מקבילית (Parallel Hybrid), הן המנוע החשמלי והן מנוע הבעירה הפנימית מחוברים למערכת התמסורת ויכולים להעביר כוח לגלגלים. שני המנועים פועלים יחד, ומערכת בקרה ממוחשבת מפקחת על תזמון ההפעלה של כל אחד מהם כך שהיתרונות שלו יבואו לידי ביטוי. במהירויות נמוכות או בנהיגה בפקק למשל שהם מצבים בהם הניצולת של מנוע הבעירה הפנימית נמוכה, הכוח יגיע מהמנוע החשמלי. בשיוט בכביש המהיר לעומת זאת, היכן שתצרוכת הדלק של המנוע נמוכה, הרכב יקבל את הכוח ממנוע הבעירה הפנימית שבאותו הזמן גם יטעין את המצבר החשמלי. מרבית המכוניות ההיברידיות הנמכרות כיום מבוססות על הנעה היברידית מקבילית.
הנעה היברידית טורית (Series Hybrid) משמעה הנעה היברידית שבה המנוע החשמלי הוא ספק הכוח המרכזי, ואילו מנוע הבעירה הפנימית שמשמש בעיקר כגנרטור להטענת הסוללות. במקרה כזה, מנוע הבעירה הפנימית הוא בדרך כלל מנוע קטן יחסית, ואילו הסוללות של המנוע החשמלי גדולות יותר מאשר במכוניות בעלות הנעה היברידית מקבילית.
סוג שלישי של הנעה היברידית הוא הנעה היברידית משולבת שבו מערכות הניהול יודעות להחליף בין סגנונות הפעלה בהתאם לצורך, ולהפעיל את מערכת ההנעה במצב מקבילי (במהירויות גבוהות למשל) או במצב טורי כאשר מנוע הבעירה הפנימית עובד כספק כוח לסוללת הינע שמפעילה מ נועים חשמליים.
במכוניות מסוג Plug-In Hybrid או PHEV (Plug-In Hybrid Electric Vehicle) יש מנוע בעירה פנימית לצד מנוע חשמלי המשמש כמקור האנרגיה לסוללות ההניע של הרכב. את הסוללות ניתן לטעון באמצעות התחברות לשקע חשמלי כמו במקרה למשל של המיצובישי אאוטלנדר PHEV החדש.
בכל המקרים ככלל, מכונית בעלת הנעה חשמלית היברידית היא מכונית ידידותית לסביבה שפולטת פחות מזהמים, צורכת פחות דלק ומיימרת פחות רעש ממכוניות בעלות מנוע בעירה פנימית בלבד.
היצע דגמי כלמוביל ההיברידיים כולל בשלב זה שני דגמי מרצדס: מרצדס E300H ומרצדס S400H ודגם אחד של מיצובישי – אאוטלנדר PHEV החדש.
מרצדס E300H החדשה מצוידת במנוע דיזל טווין-טורבו לצד מנוע חשמלי. ההנעה ההיברידית של ה-E300H מאפשר לה להציע ביצועים מעולים של 7.5 שניות למאה קמ"ש ומהירות מיברית של 242 קמ"ש, לצד תצרוכת דלק נמוכה במיוחד של 24 ק"מ לליטר במסלול משולב. מרצדס S400H החדשה מצוידת גם היא בהנעה היברידית עם מנוע בנזין V6 לצד מנוע חשמלי שיחד מביאים אותה למאה קמ"ש תוך 6.8 שניות בלבד ועד ל-250 קמ"ש מרביים מוגבלים אלקטרונית. ההנעה ההיברידית מאפשרת ל-S400H להציג נתון תצרוכת דלק שעד לאחרונה היה נראה אוטופי עבור מכונית פאר – 15.3 ק"מ לליטר במסלול משולב.
מיצובישי אאוטלנדר PHEV החדש הינו רכב היברידי מסוג Plug-In Hybrid הווה אומר שהוא ניתן לטעינה ישירות מרשת החשמל. טעינה מלאה של הסוללה אורכת כחמש שעות בלבד, לחילופין ניתן להטעין את האאוטלנדר PHEV תוך חצי שעה בלבד ולהגיע לטעינה של 80% בעמצאות המטען המהיר האופציונלי. לאאוטלנדר ההיברידי מנוע בנזין בנפח שני ליטרים לצד שני מנועים חשמליים שמספקים הנעה כפולה גם כאשר אנרגיית ההינע מגיעה מהמנועים החשמליים בלבד. בנהיגה חשמלית אין תצרוכת דלק כלל, ואילו בשאר מצבי הנהיגה ההיברידית תצרוכת הדלק המרשימה היא 1.9 ליטרים לכל 100 ק"מ במסלול משולב.