Die Batterie eines Plug-in-Hybrids kann wie bei reinen Elektrofahrzeugen über einen Stecker aufgeladen werden (engl. to plug in = einstecken). Ist die Batterie nach etwa 30 bis 80 Kilometern elektrisch betriebener Fahrt leer, funktioniert das Fahrzeug wie ein Hybrid und kann weiterhin Bremsenergie zurückgewinnen und wieder nutzen (siehe Begriff: Rekuperation).

Eine Art Teilzeit-Elektroauto, gemischt mit einem Hybridfahrzeug. An Bord befindet sich in der Regel ein vergleichsweise kleiner Akku, der sich an der Steckdose aufladen lässt und eine rein elektrische Reichweite von derzeit rund 50 Kilometern ermöglicht. Danach fährt das Auto mit Hybridantrieb weiter. Der Plug-in-Hybridantrieb gilt als Brückentechnologie bis zur Einführung leistungsfähiger Akkus, die auch reinen Elektroautos eine langstreckentaugliche Reichweite ermöglichen. Für die Autohersteller sind sie nicht zuletzt auch deswegen interessant, weil sie im NEFZ-Verbrauchszyklus sehr gute CO₂-Werte erreichen, da mit vollem Akku gestartet wird. Das führt zu abwegigen Verbrauchsangaben von unter zwei Litern Kraftstoff je 100 Kilometer. Etwaige Kohlendioxid-Emissionen bei der Herstellung des benötigten Stroms werden aber nicht berücksichtigt. Für den Kunden sind sie bei ähnlichen Preisen attraktiver als reine Elektroautos, da das Reichweitenproblem mit dem Verbrennungsmotor überbrückt wird.