串聯式混合動力電動汽車是由發電機、發動機、整流器、蓄電池組、牽引電動機、機械傳動裝置等組成。
如果蓄電池組可以外插電網充電，則屬於插電式串聯混合動力電動汽車。發動機和發電機之間是機械連接的，牽引電機與機械傳動裝置（主減速器、差速器）之間也是機械連接的，燃油箱與發動機之間是管路連接，其餘部分是電纜連接。
從燃油箱、發動機、發電機、整流器流出的能量是單向的，可以經電動機控制器、牽引電動機直到機械傳動裝置，提供車輛行駛所需要的能量，也可以經過 DC/DC 轉換器到達蓄電池組，提供維持蓄電池組 SOC 的能量。
從蓄電池組、DC/DC 轉換器、電動機控制器、牽引電動機直到機械傳動裝置，能量流動可以是雙向的。根據路況及控制策略，牽引電動機被控制為電動機或發電機，在驅動時，作為電動機使用，提供整車行駛所需要的動力；在制動減速時，作為發電機使用，將整車動能的一部分轉化為電能，經 DC/DC 轉換器給蓄電池充電，這樣，就實現了能量的雙向流動。
串聯式混合動力電動汽車是由發電機、發動機、整流器、蓄電池組、牽引電動機、機械傳動裝置等組成。
如果蓄電池組可以外插電網充電，則屬於插電式串聯混合動力電動汽車。發動機和發電機之間是機械連接的，牽引電機與機械傳動裝置（主減速器、差速器）之間也是機械連接的，燃油箱與發動機之間是管路連接，其餘部分是電纜連接。
從燃油箱、發動機、發電機、整流器流出的能量是單向的，可以經電動機控制器、牽引電動機直到機械傳動裝置，提供車輛行駛所需要的能量，也可以經過 DC/DC 轉換器到達蓄電池組，提供維持蓄電池組 SOC 的能量。
從蓄電池組、DC/DC 轉換器、電動機控制器、牽引電動機直到機械傳動裝置，能量流動可以是雙向的。根據路況及控制策略，牽引電動機被控制為電動機或發電機，在驅動時，作為電動機使用，提供整車行駛所需要的動力；在制動減速時，作為發電機使用，將整車動能的一部分轉化為電能，經 DC/DC 轉換器給蓄電池充電，這樣，就實現了能量的雙向流動。