Een serie-hybride-auto kan 'in serie' worden aangedreven door een elektromotor in combinatie met een verbrandingsmotor.
Normaal gesproken zorgt de elektromotor voor de aandrijving. Als de accu's leeg raken, kan de verbrandingsmotor (lopend op benzine, dieselbrandstof of LPG) worden ingeschakeld om deze op te laden. Dan staan de verbrandingsmotor en de elektromotor dus in serie geschakeld. De verbrandingsmotor wordt dus alleen in indirecte zin gebruikt voor de aandrijving van de auto. Voorbeelden: Opel Ampera/Chevrolet Volt.