混合动力汽车根据结构特点分类可以分为串联式、并联式和混联式三种。其中的串联式混动又称为增程式混合动力，它的特点是可以用外接电源给动力电池充电，然后由动力电池提供电能给电动机，驱动汽车行驶。当电池组电量充足时采用纯电动模式行驶，而当电量不足时，车内发动机启动，带动发电机为动力电池充电，提供电动机运行的所需要的电力（即增程模式）。
这种串联式混动的发动机不是直接与汽车的行驶系统相连的，而是与发电机相连。无论在什么情况下，都不能由发动机直接驱动车轮行驶，必须通过电动机驱动车轮。发动机只是做为发电机的动力源。这种混合动力汽车的纯电续航里程比较长，综合百公里油耗比普通的汽油机低，而且能够享受国家新能源车补贴政策。
在这里有人提出了一个疑问：发动机消耗燃油产生动力，驱动发电机发电，然后再提供给电动机驱动汽车。这个过程中多了一次能量转换，不可避免的要有能量损失，它应该比发动机直接驱动汽车更费油才对，怎么还会油耗更低呢？
这主要是因为，对于内燃机来说，一般只有一个工作区段是最高效的，其它转速区间效率都很低。即使有些发动机号称热效率可以达到40％，也只是在特定条件、特定转速下才能做到，绝大多数情况下，效率仍然是很低的。汽车在日常使用中，很多情况下都是处于非常不经济的低速或怠速状态，发动机的热效率很低，一般只有25％左右，这样汽车的油耗就非常高。比如在城市拥堵路况下，油耗明显比高速路况高。
而有了混合动力，就可以让发动机始终处于最佳的工作区间，并且可以使用更经济的阿特金森循环，发动机的热效率就会大幅提升，从而达到了节约燃油的目的。也就是说，发动机不工作则以，只要工作，就在最省油、最经济的转速区间内运转，这就是混合动力最根本的原理。
但是这种混动在高速工况下并不省油，主要原因是汽车在高速行驶时，发动机一般也处于最经济、最省油的工况，与混动车型中发动机的工况类似，但是混动车型又多了一次能量转换，必然会有能量损失。所以这种混动最适合城市拥堵路况，而不适合高速路况。
综上，串联式混动虽然多了一次能量转换，但是发动机总是在最经济的区间工作，所以油耗仍然低于普通的燃油车，正是由于这样的特点，很多车企在积极开发这样的车型，比如广汽传祺、宝马i3等，而本田的串联式混动在此基础上做了一些改进，发动机在特殊情况下也可以直接驱动汽车，算是本田公司的又一项黑科技。
