내연기관과 전기 모터 구동계를 결합한 하이브리드 시스템에서 전기 모터의 출력과 배터리 용량을 늘리고, 외부로부터 전력을 충전할 수 있는 장치를 더한 자동차를 의미한다. HEV보다 용량이 큰 배터리를 장착해 전기 모터만으로 주행할 수 있는 거리가 비교적 긴 편이다. 배터리가 일정량 이하로 줄면 일반 HEV와 동일하게 주행할 수 있어 범용성이 넓다. BEV와 HEV의 장점을 결합한 구동 시스템으로, 내연기관의 사용을 최소화하는 측면에서 의의가 있는 기술이다. 플러그인 하이브리드 전기 자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)라는 정식 명칭에서 알 수 있듯, 북미나 유럽 등의 지역에서는 전기차의 한 종류로 구분하기도 한다.