Une voiture hybride utilise 2 moteurs différents pour fournir l'énergie nécessaire à son déplacement. En l'occurence, il s'agit d'un moteur thermique et d'un moteur électrique.

       +            =      Hybridation

hybride partielle 

L'hybridation partielle couvre en réalité 2 conceptions différentes : 

• Micro-hybridation : le moteur thermique est coupé lorsqu'il n'est plus sollicité (arrêt de la voiture le plus souvent), et redémarré dès lors que cela s'avère nécessaire, sans intervention du conducteur (stop & start).
  
  
• Mild-hybridation : reprend le principe de la micro-hybridation, avec en plus une assistance du moteur électrique lors des phases de forte accélération. Dans ce cas, le moteur électrique peut aussi récupérer l'énergie du freinage, en prenant le rôle de générateur électrique.

Dans les deux cas, le moteur électrique est à "l'intérieur" du moteur thermique

hybride parallèle 

A partir de ne niveau d'hybridation, il est possible de rouler en tout électrique. Les moteurs électriques et thermiques sont en parallèle, de telle sorte que l'un peut fonctionner pendant que l'autre est arrêté.
Le moteur électrique joue le rôle à la fois de moteur, mais également de générateur électrique. On peut alors obtenir les scénarios suivants : 

• Moteur thermique en marche entrainant le moteur électrique pour recharger les batteries
• Moteur thermique en marche et moteur électrique en assistance pour cumuler la puissance
• Moteur thermique arrêté et moteur électrique récupérant de l'énergie (phase de décélération, descente)
• Moteur thermique arrêté et moteur électrique en fonctionnement pour rouler en tout électrique.

C'est typiquement le fonctionnent de la Prius de Toyota 

hybride série

Dans ce cas, le moteur thermique va uniquement fournir de l'électricité à destination du moteur électrique pour déplacer la voiture.
C'est typiquement le mode de fonctionnement des locomotives diesel. Ce mode d'hybridation est très peu développé dans l'automobile.