Ein Plug-in-Hybrid kombiniert einen Verbrennungsmotor mit einem leistungsfähigen Elektromotor und einer aufladbaren Batterie. Die Batterie kann extern an einer Steckdose oder Ladestation geladen werden. Für kurze Strecken fährt das Fahrzeug oft rein elektrisch und damit lokal emissionsfrei. Auf längeren Fahrten unterstützt der Verbrennungsmotor oder übernimmt den Antrieb vollständig. Dadurch verbindet ein Plug-in-Hybrid die Vorteile von Elektro- und Verbrennungstechnologie. Besitzer profitieren von einer hohen Flexibilität und müssen sich bei längeren Reisen keine Sorgen über Ladestopps machen. Die tatsächliche Effizienz hängt jedoch stark vom Ladeverhalten ab. Wird regelmäßig geladen, können Kraftstoffverbrauch und Emissionen deutlich reduziert werden. Ohne konsequentes Laden steigt der Verbrauch oft an. Plug-in-Hybride eignen sich besonders für Menschen, die viele Kurzstrecken fahren, aber dennoch regelmäßig längere Fahrten absolvieren. Beispiele für einen PHEV sind der Ford Tourneo Custom L1 2,5 Duratec PHEV Active oder der Mitsubishi Outlander PHEV Intense.