内燃机的技术水平已经取得了长足的进步，但传统内燃机汽车的能耗和排放要取得突破性的进展仍面临巨大的挑战。纯电动汽车由于蓄电池技术的制约，续航里程短；燃料电池汽车的燃料电池系统的成本居高不下，又需要建设氢燃料供给基础设施；而混合动力汽车通过发动机与电机的有机结合，具备了内燃机汽车加油方便、续航里程长和纯电动汽车污染少、效率高的优点，成为当今流行的汽车产品。
混合动力在目前看来，主要形式是油电混合：燃油燃烧放出的热量转化成机械能；电能转化为机械能。
混合动力的类型：
1.串联构型
在串联构型混合动力中，由内燃机做功带动发电机发电，发电机的电能输送到电机转化为机械能或者直接储存到蓄电池中。电机有两种作用：第一，将发电机的电能转化为机械能驱动车辆；第二，将车辆的机械能转化为电能即制动能量回收。蓄电池在这个系统中起到功率平衡的作用：当发电机功率大于电机所需功率时，发电机向蓄电池充电；当发电机功率小于电机所需功率时，蓄电池向电机输出电能。
2.并联构型
并联式的混合动力有发动机和电机两套驱动系统，可以分开单独工作，也可以共同协调驱动车辆。在并联构型中，混合动力可以实现三种模式。
1）发动机快速、停止模式
通过离合器将发动机与传动系统隔开，利用电机迅速启动车辆。
2）EV模式
当蓄电池能量充足时，通过离合器断开发动机与传动系统的连接。直接由蓄电池向电机供电，电机驱动车辆行驶。
3）联合工作模式
当行驶工况需要迅速提高动力功率时，蓄电池和电机参与工作，补偿发动机功率。
3.混联构型
混联混合动力系统是一种极为复杂的动力系统，在电力方面，它拥有两个电机。在发动机正常运行过程中，发电机将机械能量转化为电能；另一个电机只负责向传动系统供应动力和制动能量回收。在混联式的混合动力系统中，有一个由行星齿轮机构组成的动力分配装置，这种装配代替了普通的自动或手动变速箱。
三种构型的实际应用：
串联构型的混合动力系统由于要经过机械能-电能-机械能的多次能量转化，转化效率势必降低。再者，发动机的功率需要发电机完全吸收，所以发电机的体积和重量相对很大。串联的混合动力系统现很少应用到汽车上。
本田的IMA混合动力系统运用的就是并联构型。电机辅助动力加速和快速启动。当车辆达到巡航速度时，电机关闭，由发动机独立工作输出动力。汽车制动时，电机充当发电机，将电能转化为化学能储存在蓄电池中。
丰田的普锐斯采用的是混联构型的混合动力系统，使用行星齿轮机构将发动机和电机的功率进行分配和复合，其中的发电机还起到无级变速的作用。
全混合式混联构型的混合动力系统结构较为复杂，研究重点在于高性能的动力复合装置、控制优化和降低成本等问题。
