插電混動PHEV高電量狀態肯定省油就不說了，應當應分的。重點說說不插電的HEV和某些能做到饋電狀態也很省油的PHEV。它們雖然全靠加油，但精髓在於提高了內燃機的運轉效率，減少能量浪費。
1.全域高熱效率發動機
混動車一般配備專用的、以自然吸氣為主全域米勒迴圈發動機，極限熱效率高——40%是下限（也是純燃油發動機的上限），並且高熱效率區間很寬。缺點是升功率低，直接用在燃油車上，極限動力性和低扭表現差。但在混動車上，動力的缺點可以靠電池和電機來彌補，不用擔心提速不濟。
2.動能回收
汽油化學能－車輪動能的傳遞路線不可逆，剎車靠的是剎車片和剎車盤的摩擦將動能轉化成摩擦副的熱能浪費了。但是電能－車輪的傳遞可以雙向轉化。減速、下坡過程馬達可以充當發電機，消耗動能轉化成電能充入電池，減少了能量浪費和剎車磨損。電池容量越大，當前電量越低時，動能回收的能力就越強。
3.不用怠速
馬達不需要怠速，超低轉速就有大扭矩，可以讓發動機在停車和起步階段直接停機休息，從源頭跳過燃油動力系統效率最差的兩個工況。
4.發動機始終在高效區工作(最重要)
發動機在不同工況的熱效率差別很大，通常只在中低轉速且中高扭矩(負荷)時表現最好。純油車的變速箱只能調節轉速而不能調節扭矩，動力需求太高或太低都無法達到高效區。但在混動車上，兩台電機的組合取代了傳統變速箱，發動機轉速和扭矩可以透過電機和電池的充放電隨意調節，不受外界動力需求深度和車速的束縛，讓發動機穩定工作在最高效的工況。
比如本田2.0L IMMD發動機的高熱效率平台在轉速1500-3000rpm，扭矩105-135Nm（對應的功率範圍是17-39kW），在2000rpm、120Nm時（對應輸出功率是25kW）達到峰值。如果你的需求功率一會兒是10kW，一會兒是50kW，混動車的發動機並不在乎這兩種動力需求的差距，它可以只按自己舒服的節奏和強度幹活（把輸出功率保持在17-39kW，甚至固定在25kW）就可以了，過剩或不足的動力由電池多退少補。車主也不用管發動機幹了多少活，反正它保證你輪上能拿到10kW或50kW。但燃油車的變速箱只能調轉速（還得受車速牽制），扭矩則完全由司機的右腳調節，局限性比較大。綜合路況上，混動發動機平均熱效率高，用更少的油就能輸出和燃油車等量的有效功。
最後說說混動車行駛充電工況的動力路徑。發動機帶動發電機發出來的電可以直接供驅動電機使用，不需要先在電池裏打一個滾。在中低速工況下，發動機→發電機→馬達的傳動效率損耗遠小於發動機以窩工方式直接驅動車輪的熱損耗，所以動力路徑看起來繞了，但綜合下來還是省不少。中高速狀態下，當然還是發動機直驅效率更高。
以上幾條，最終的結果就是大幅了發動機的平均熱效率，或者說是燃油能量的利用率，因此不用充電也可以實作節油效果。這些可不是油車能做到的。
