Forbrenningsmotoren i en hybridbil kan normalt være mindre og lettere enn i en tilsvarende konvensjonell bil. Dette fordi begge motorene kan kjøres samtidig når det er behov for mye kraft. Forbrenningsmotoren kan da dimensjoneres etter bilens gjennomsnittlige kraftbehov, ikke etter bilens maksimale kraftbehov. Når bilen motorbremses kan mye av energien omdannes til elektrisitet som lader batteriene, i konvensjonelle biler går denne energien til spille som varme. Hybridbiler har som regel et lavere drivstofforbruk enn en tilsvarende konvensjonelle biler med forbrenningsmotor. Dette gjelder særlig når bilen brukes til bykjøring og småkjøring. Bensinmotorer for hybridbiler kan konstrueres med Atkinsonsyklus (fremfor Ottosyklus) som prioriterer drivstoffeffektivitet fremfor effekt. Denne teknologien brukes av Toyota i HSD-teknologien (og er også implementert i Mazdas Skyactiv-teknologi i Mazda 3 og MX-5).