Bu sistemlerde tekerleklere iletilen tahrik gücü, elektrik motoru ve içten yanmalı motordan sağlanmaktadır. Bu iki motor birbirlerine bağlanıp daha sonrada bir transmisyonla elde edilen güç tekerleklere iletilir. Seri hibrid sistemde transmisyona çok fazla ihtiyaç duyulmamasına rağmen, paralel sistemde içten yanmalı motor direkt olarak tahrikte görev aldığından transmisyona ihtiyaç vardır. Yine aküler enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır, fakat jeneratöre ihtiyaç duyulmamaktadır (Şekil 3.1).
Şekil 3.1 Paralel hibrid sistemin bağlantı şeması
Yakıt tankındaki kimyasal enerji içten yanmalı motor sayesinde mekanik enerjiye dönüştürülüp tekerleklere iletilmektedir. Elektrik motoruysa akülerden aldığı enerjiyle güç üretmektedir. Bu sistemlerde elektrik motoru genelde şehir içindeki güç gereksinimini karşılayacak şekilde tasarlanmaktadır. İçten yanmalı motor ise aynı özelliklere sahip bir konvansiyonel araca göre daha küçük tasarlanabilmektedir. Bu da hem maliyeti, hem de ağırlığı azaltmaktadır. Motor tasarımı gerekli olabilecek maksimum güce göre yapılır ve araç genelde orta güçlerde çalışır. İki motorun kullanılması maksimum gücü karşılaması ve gerekmediğinde motorun birinin kapatılabilmesi sayesinde avantaj sağlamaktadır. Bu sistemlerde akülerin kapasitesi ve boyutları seri hibrid sisteme göre daha küçük olduğundan elektrik motorları içten yanmalı motorlara göre daha düşük güce sahiptir. Aküler ise genelde frenleme ve yokuş aşağı seyir sırasında tekerleklerde oluşan kinetik enerji sayesinde şarj edilmektedir. Ayrıca gereken durumlarda içten yanmalı motor tahrik kuvvetinden daha yüksek güç üretir ve bu fazla güç elektrik motorunun jeneratör işlevi yapmasıyla elektrik enerjisine çevrilerek akülerde depolanır. Yani paralel sistem de jeneratör olmaksızın seri hibrid sistem gibi çalışabilir. Fakat bu durum içten yanmalı motorun daha yüksek devirlerde ve düzensiz çalışması demektir.
Frenleme ve yokuş aşağı inişlerde açığa çıkan enerjinin büyüklüğü hafif paralel hibrid denilen sistemlerin gelişmesine yol açmaktadır. Bu sistemlerde çok küçük elektrik motorları ve aküler kullanılarak açığa çıkan enerji geri kazanılmaya çalışılmaktadır. Ufak bir maliyetle hem yakıt tüketimi azaltılabilmekte, hem de elektrik motorunun küçük olmasına rağmen ürettiği yüksek tork sayesinde aracın çekişinde fark edilebilir iyileşme söz konusu olmaktadır. Üreticiler şu an piyasadaki ürünlerine bu sistemi adapte etme çalışmalarını sürdürmektedirler.
