Kompletan pogonski sustav hibridnog automobila sastoji se od motora s unutarnjim sagorijevanjem ili izgaranjem (MSUI), električnog generatora, električnog motora, razdjelnika izvora snage i akumulatorske baterije.
ELEKTROMOTOR
Elektromotor pogonskog sustava predstavlja najveću razliku između hibridnih i klasičnih automobila. Današnji elektromotori nude niz pogodnosti za korisnike kao što su smanjena potrošnja goriva i emisija ispušnih plinova, vrlo brzo i tiho uključivanje motora, pohrana električne energije putem kočenja, poboljšana dinamika vožnje zahvaljujući regulaciji ubrzanja i slično.
Maksimalna brzina automobila najviše ovisi o snazi motora, međutim ako stavimo jači motor to za sobom povlači i potrebu za povećanjem kapaciteta baterija. Prema izabranom motoru bira se kontroler. Kontroler je uređaj koji upravlja radom motora, bez njega je elektromotor praktički neupotrebljiv. Izbor kontrolera jednako je važan kao i izbor motora.
Sklop koji povezuje klasični motor s elektromotorom i transmisijom automobila je poznat pod nazivom razdjelnik izvora snage ili engl. Power Split Device (PSD). PSD je zapravo uređaj koji razdvaja i sjedinjuje pogonske agregate.
Motor s unutarnjim izgaranjem je spojen s planetarnim prijenosom koji je prikladan za izradu reduktora s većim prijenosnim omjerima uz manje dimenzije i težine, nego što je to slučaj s reduktorima s drugim vrstama zupčanih prijenosa. Prednosti planetarnih prijenosnika su koaksijalnost vratila (vratila koja se nalaze u istoj osi), veća iskoristivost i mirniji rad nego kod običnih zupčanih prijenosnika. Planetarni prijenosnici upotrebljavaju se u diferencijalima motornih vozila, u mjenjačima motornih vozila, u pogonskim uređajima brodova, u brojilima, dizalicama, alatnim strojevima, odnosno tamo gdje je nužno dobiti veliki prijenosni omjer s pomoću relativno jednostavnog mehanizma.
Kod većine hibrida je ugrađen varijabilni mjenjač. Kad vozimo automobil pomoću elektromotora, ne koristimo klasični mjenjač (manualni ili automatski). Veliki zupčanik satelitskog sklopa direktno je spojen s diferencijalom, a brzina okretaja elektromotora diktira brzinu vozila.
Zbog dodatne pomoći elektromotora za povećanje snage, u hibridna vozila možemo ugrađivati štedljivije motore male snage. Za umjerenu vožnju na otvorenoj cesti će takav motor zadovoljavati svojom snagom a istovremeno biti vrlo štedljiv u potrošnji goriva i ekološki prihvatljiv. Generiranu struju u baterijama koristimo za vožnju samo elektromotorom u situacijama gradske vožnje čime pravimo uštede goriva a i pridonosimo ekologiji.
INVERTER I KONVERTER
Inverter i konverter kombinirano kao jedna cjelina upravljaju snagom i punjenjem električnih krugova u hibridnim automobilima. Baterije osiguravaju istosmjernu struju (DC) i ona mora biti pretvorena u izmjeničnu struju koja je potrebna motoru za rad pomoću elektronike samog sustava automobila. Zajedničko hibridnim i električnim automobila je da koriste baterije poprilično niskog izmjeničnog napona koji iznosi oko 210 V kako bi njihova veličina bila što manja, a samim time i omogućen veći prostor u automobilu. Hibridi općenito koriste generatore i motore visokog izmjeničnog napona (AC) koji iznosi oko 650 V te je upravo zadaća invertera i konvertera da te različite vrste napona i struja unutar automobila uskladi te da cijeli sustav radi kao cjelina. Inverter ima zadatak da visoko-naponsku istosmjernu struju iz baterija invertira u trofaznu izmjeničnu struju potrebnu motoru.
KONTROLER
Za kontroler se slobodno može reći da je „mozak“ hibridnog automobila. On je prisutan u gotovo svim aktivnostima automobila, od regenerativnog kočenja, punjenja, pokretanja, itd. Proces djelovanja kontrolera počinje tako što on prikuplja i obrađuje potrebne podatke iz ostalih sustava automobila, zatim na temelju njih donosi odluku o daljnjem djelovanju te na kraju uspostavlja vezu s odgovarajućom skupinom sustava koji su potrebni za izvršenje željene aktivnosti. Isto tako, kontroler nadgleda sve aktivnosti konvertera i invertera pri balansiranju potreba za snagom.