Le ibride plug-in sono normali auto ibride (quindi, con doppio sistema di propulsione, termico ed elettrico), ma dotate di un motogeneratore più potente, in grado di incaricarsi della propulsione esclusiva della vettura, e di una batteria più capace, in grado di alimentare a lungo il motore elettrico, e ricaricabile dalla rete elettrica. In pratica, la batteria non svolge più, come sulle mild e full hybrid, la semplice funzione di serbatoio dell’energia ricavata dalle decelerazioni e restituita nello spunto, ma deve garantire un’autonomia che, oggi, arriva intorno ai 50-60 chilometri, affinché l’auto si muova con la sola propulsione elettrica. Ciò richiede l’adozione di accumulatori molto più pesanti e costosi. Inoltre, per goderne dei benefici è essenziale che l’utilizzatore s’impegni a ricaricare costantemente la batteria, pena un aggravio significativo dei consumi. In genere, sulle ibride plug-in il motore termico ha cilindrata e potenza ridotte rispetto alla stazza della vettura, perché viene affiancato da quello elettrico quando si richiedono le massime prestazioni. Tuttavia, l’aggiunta anche della sola batteria comporta un aumento di peso superiore ai 100 kg.