Mobil hibrida plug-in mirip dengan kendaraan hibrida konvensional-keduanya menggunakan mesin bensin serta motor listrik. Hibrida plug-in berbeda terutama karena dapat dicolokkan untuk mengisi daya baterai, sedangkan hibrida konvensional hanya mengandalkan energi yang dihasilkan dari pengereman, meluncur atau dari mesin bensin.

Namun demikian, hibrida plug-in menggunakan paket baterai yang lebih besar yang dapat diisi ulang dengan menghubungkan ke listrik rumah tangga biasa. Hibrida plug-in dapat dikendarai untuk jarak jauh-dari beberapa mil hingga 40 mil-tanpa menggunakan bensin. Mobil hibrida plug-in juga dikenal sebagai kendaraan listrik hibrida plug-in atau PHEV. Mobil hibrida plug-in yang menggunakan mesin gas secara eksklusif untuk mengisi ulang baterai - bukannya secara langsung menyalakan roda - juga disebut Extended-Range Electric Vehicle atau E-REV.

Mengisi bahan bakar mobil dengan listrik sekitar 5 kali lebih murah daripada mengisi bahan bakar dengan bensin. Itu setara dengan membeli bensin dengan harga kurang dari $1 per galon. Ini juga mengurangi polusi rumah kaca dan membantu mengurangi impor minyak mentah. Juga hibrida plug-in menghasilkan emisi gas rumah kaca yang jauh lebih rendah daripada mobil bensin konvensional atau hibrida yang tidak dicabut. Pengurangan emisi dihasilkan dari operasi listrik yang jauh lebih efisien daripada operasi bensin.