Hybrydy zachowują się w niskich temperaturach inaczej niż latem, co wynika wprost z charakterystyki chemicznej akumulatorów trakcyjnych oraz potrzeb dodatkowych systemów ogrzewania kabinowego i zabezpieczeń BMS. Przy spadku temperatury poniżej zera rośnie opór wewnętrzny ogniw, przez co ich pojemność i efektywność ładowania/rozładowania spadają nawet o kilkadziesiąt procent. W praktyce, samoistnie aktywuje się system ochrony ogniw: komputer ogranicza moc oddawaną przez baterię (łagodniejsze przyspieszenia w trybie EV), a także zwiększa energię przekazywaną na własne potrzeby (ogrzewanie lub podtrzymanie temperatury). W wielu modelach już od kilku stopni powyżej zera silnik benzynowy włącza się częściej, by szybciej dogrzać akumulator trakcyjny i zapewnić komfort termiczny w kabinie. Rekuperacja hamowania bywa mniej wydajna, gdyż zimna bateria wolniej przyjmuje energię – skutkuje to mniejszym zasięgiem w trybie EV i częstszym „przeskakiwaniem” układu na napęd spalinowy. Hybrydy plug-in czasem automatycznie ograniczają korzystanie z pełnej pojemności na zimno, aby chronić ogniwa przed przeładowaniem i zbyt szybkim rozładowaniem. Charakterystycznym objawem pracy w mrozie jest opóźnione przełączanie się w tryb EV oraz dłuższe dogrzewanie układów napędowych (agregat klimatyzacji, ogrzewanie postojowe) – to dlatego, że ogrzewanie kabiny zachodzi przez silnik spalinowy zamiast energii z ogniw (jest to bardziej wydajne przy bardzo niskich temperaturach). Najbardziej odporne na skutki mrozów są baterie NiMH, nieco gorzej radzą sobie ogniwa Li-Ion, wymagające aktywnego podgrzewania. Niezależnie od technologii warto regularnie dogrzewać akumulator jazdą, parkować w miarę możliwości w garażu oraz unikać skoków napięcia związanych z szybkim ładowaniem w bardzo niskiej temperaturze. Dbałość o akumulator i ogrzewanie pozwala zachować osiągi i trwałość samochodu również zimą.
