นอกจากจะจำแนกตามระดับการใช้พลังงานไฟฟ้าแล้ว ยังสามารถแบ่งตามโครงสร้างรถยนต์ไฮบริดได้อีกด้วย ปัจจุบัน รถยนต์ไฮบริดแบบขนานที่พบเห็นได้ทั่วไปมากที่สุด ได้แก่ รถยนต์ไฮบริดเบา รถยนต์ไฮบริดเต็มรูปแบบ และรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กที่กล่าวถึงข้างต้น นอกจากนี้ยังมีรถยนต์ไฮบริดแบบซีรีส์ทั่วไปในตลาด และรถยนต์ไฮบริดแบบแยกส่วนกำลังเครื่องยนต์เป็นการผสมผสานของทั้งสองประเภท
รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดแบบคู่ขนาน
รถยนต์ไฮบริดแบบขนานมีระบบขับเคลื่อนสองระบบ ได้แก่ มอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องยนต์สันดาปภายใน ทั้งสองระบบขับเคลื่อนรถไปข้างหน้าและเชื่อมต่อกับเพลาขับ ระบบทั้งสองนี้สามารถใช้งานได้ตามต้องการ โดยรถอาจขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าล้วน เครื่องยนต์สันดาปภายในล้วน หรือทั้งสองอย่างรวมกัน เมื่อใช้ระบบขับเคลื่อนประเภทนี้ ผลรวมของกำลังของมอเตอร์และเครื่องยนต์สันดาปภายในจะเท่ากับกำลังรวม
รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดซีรีส์
รถยนต์ไฮบริดแบบซีรีส์ประกอบด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องยนต์สันดาปภายใน แต่มีระบบขับเคลื่อนเพียงระบบเดียว แหล่งพลังงานของรถยนต์รุ่นนี้เป็นแบบซีรีส์ โดยทั่วไป มอเตอร์จะขับเคลื่อนรถไปข้างหน้า และเครื่องยนต์สันดาปภายในจะสร้างไฟฟ้าให้กับแบตเตอรี่ แหล่งพลังงานของรถยนต์รุ่นนี้ไม่ได้เชื่อมต่อด้วยกลไก
รถยนต์ไฮบริดดังกล่าวยังใช้แนวคิดขยายระยะทางอีกด้วย กล่าวโดยสรุป เมื่อแบตเตอรี่หมด เครื่องยนต์สันดาปภายในจะทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อชาร์จแบตเตอรี่จนกว่ารถจะไปถึงกองชาร์จ
รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดแบบแยกส่วน
ระบบขับเคลื่อนไฮบริดแบบขนานและแบบอนุกรมสามารถรวมเข้าเป็นยานพาหนะคันเดียวได้ เมื่อใช้ยานพาหนะไฮบริดแบบพาวเวอร์ชันท์ (เรียกอีกอย่างว่ายานพาหนะไฮบริดแบบขนาน-อนุกรม) ผู้ขับขี่สามารถใช้ระบบขับเคลื่อนทั้งสองระบบได้