Bu sistem hem seri hibrid sistemin hem de paralel hibrid sistemin özelliklerini taşır. Aslında paralel hibrid sistemin, jeneratör eklenerek modifiye edilmiş halidir. Her iki sisteminde avantajlı özelliklerini bir arada sunar. Fakat diğer sistemlere göre daha pahalı ve karmaşıktır. Bu yüzden enerji yönetimi büyük önem taşımaktadır. Tahrik için gerekli güç hem içten yanmalı motordan hem de elektrik motorundan sağlanmaktadır. Jeneratör ise içten yanmalı motordan aldığı enerjiyle aküleri şarj edebilmektedir (Şekil 3.3).
Şekil 3.3 Karma hibrid sistemin bağlantı şeması
Yakıt tankından alınan kimyasal enerjiyle içten yanmalı motor ürettiği gücü tekerleklere iletmekte yada ihtiyaç durumuna göre jeneratörün elektrik enerjisi üretmesini sağlamaktadır. Burada üretilen elektrik, depolanmak üzere akülere gönderilmektedir. Elektrik motoru ise sadece tahrikte kullanılmaktadır. Ayrıca frenleme ve yokuş aşağı inişlerde açığa çıkan enerjiyi geri kazanıp çevirici üzerinden aküleri şarj etmektedir.
Karma hibrid sistemde elektrik motorunun ve içten yanmalı motorun yaklaşık aynı güce sahip olmasından dolayı sürüş sırasında hangi motorun kullanılacağına karar verilmesinin önemi büyüktür. Bunun için kontrolörün çok iyi programlanması gereklidir. Gücünün yettiği her yerde elektrik motorunun kullanılması avantaj sağlamaktadır. İçten yanmalı motor ise aküleri şarj sırasında daha düzgün devir bandında çalışabildiği için sadece gerekli durumlarda araç tahrik amaçlı kullanılmalıdır.
