以動力來源劃分
油電混合動力及柴電混合動力
以柴油作燃料的柴電插電式混合動力車BMW未來效能動力車
油電混合車（HEV）現在所指的混合動力車多為此類。使用汽油及內燃機 + 可充電電池及電動機兩種動力來源。電池及電池機直接推動車輛，同時回收剩余的動能為電池充電；而氣油及內燃機則視乎設計而定，可以是直接產生機械動力推動車輛，也可以是用作發電機推動電動機或為電池充電。
柴電混合動力情況與油電混合動力相同，只是內燃機的燃料由汽油改成柴油。柴電比較適合在大型運輸工具或插電式混合動力車輛，汽油引擎較輕，但低轉速時扭力差，正好可以用電動馬達補足低轉速扭力又不會增加太多重量，小型車輛使用柴電則沒有引擎與馬達的互補性；而大型運輸工具使用柴電，則可以省下龐大笨重又貴的變速機構。
燃料電池和電池混合車
燃料電池加上可充電電池的復合動力車簡化結構圖
這是基于燃料電池電動系統（Fuel cell electric vehicle，常簡稱為FCEV）的設計，只是加裝了可充電電池，于是有燃料電池及電動機 + 可充電電池及電動機兩種動力來源。與增程引擎電動系統的構造大同小異，不同的是把引擎換成燃料電池。燃料電池可以直接發電，為電動機供電，這就是原有的燃料電池電動系統，但后來發現電動機在加減速時會電池急劇變化而使高成本的燃料電池壽命大為減短，因此加裝可充電電池為電流作緩沖，降低燃料電池電流變化，從而增加燃料電池的壽命。附帶的好處是減低對燃料電池輸出功率的要求，降低了成本。Chevrolet Equinox FCEV、Ford Edge Hyseries Drive和Honda FCX都是燃料電池/電池混合動力汽車的例子。
但是燃料電池的材料需要用到昂貴的稀土和貴金屬，因此成本極高。目前燃料電池的主流燃料是燃值最高的“氫”，但問題在于氫氣的儲存、補充，而制造生產氫氣同樣需要消耗能源并產生碳排放，所以難以普及。
液壓動力混合系統
同樣與增程引擎電動系統的構造類似，是以液壓動力或壓縮空氣引擎車輛為基礎，加上內燃機把工作流體再增壓，兩種動力來源分別是內燃機推動而產生的高壓氣體及壓縮引擎 +壓縮儲存系統內的高壓氣體及壓縮引擎。液力儲蓄器（蓄壓器）的價格較低，而耐用性比電池高很多。
法國PSA集團于2013年1月提出的新式混合動力系統，這套全新概念的混合動力系統由PSA集團與Bosch共同開發，主要由引擎，壓縮空氣儲存系統與液壓馬達泵組成（實際上即是將上述的流體動力系統概念重度混合化）。壓縮空氣儲存系統與液壓馬達可取代電池和電動馬達，以空氣來取代電力，稱為“空氣混合動力系統”（Hybrid Air），可望獲得更低的重量和更耐用的零件。空氣混合動力一樣有三種動力模式：空氣驅動（Air Power）、引擎驅動（Gasoline Power）以及混合模式（Combine Power），另外也一樣有動能回收系統（Brake Energy Regeneration）。運作概念和油電混合系統一樣，但由于系統和蓄能介質變了，特性上有大幅變更，主氣瓶的體積和重量遠比電池小，結構更簡單，購買、使用和維護成本更低廉，制造和回收對環境的影響更小，就目前來看，優點確實比油電混合系統多不少，但由于還在開發階段，效益高低和后續問題仍有待觀察。 Volvo曾在1980年代曾亦這原理發明在巴士、貨車等重型車輛上使用，現在是一種仍在研究的項目。2002年10月，巴黎國際汽車展覽會上展出了一款空氣車（Compressed air car），使用壓縮空氣作動力，由于作為溫度低，省去了冷卻裝置等設備，引擎也因此可以使用較輕的物料制造，進一步增加效率。 由于推動液壓引擎的是低溫的壓縮空氣，引擎可以用較輕的物料（如鋁合金）制造，降低了車重，增加了整體效率。 同樣原理的傳動模式被廣泛應用在鐵路的液傳動柴油機車上。
多重燃料混合動力系統
有些混合動力車款并非使用引擎搭配馬達的設計，而是使用兩具以上使用不同燃料的引擎，其中一具作為主要動力來源，其他則作為起步補助或提高出力的備用動力，因此也屬于中度混合動力的一環。此外，有些設計是讓一具引擎可容許使用多種燃料，稱為復合燃料引擎或彈性燃料引擎，不過因為這種設計雖然功能一樣，只有一具動力系統，因此是否可算混合動力有所爭議。這類車只有一個油箱內可混合多種燃料使用，如汽油、生物燃油、甲醇、乙醇和氨等。再進一步，加設有儲存氣體燃料如天然氣或石油氣的裝置，同一車可以使用液體燃料及氣體燃料，但由于多了一個燃料容器，占去了多些空間，在一些用途上做成不便。
人力混合動力系統
以人力作為主要動力，再配上電動機或引擎作為次要動力。最原始的摩托車就是這種設計，但現在摩托車幾乎已去掉踏板只靠引擎或馬達為動力來源，仍有這種設計的是越野摩托車和傳統式的電動自行車，不過前者并非以人力作為主要動力而是反過來以引擎為主要動力再以人力補助。
