Nagłe wahania temperatury otoczenia mają zauważalny, choć zwykle przejściowy, wpływ na pracę pojazdu hybrydowego. Samochody tego typu są wyposażone w układy kompensujące, jednak spadek poniżej kilku stopni Celsjusza lub gwałtowny wzrost temperatury istotnie oddziałują na: pojemność baterii – w zimnie spada ona nawet o kilkanaście procent, przez co auto rzadziej korzysta z trybu EV, a silnik spalinowy częściej się załącza; wydajność ładowania i rekuperacji – niska temperatura obniża sprawność procesu ładowania, a zbyt wysoka uruchamia chłodzenie baterii lub inwertera i ogranicza pełną moc napędu elektrycznego; zużycie paliwa – w chłodne dni system szybciej dogrzewa silnik na postoju, co prowadzi do wzrostu spalania na krótkich trasach; funkcję zarządzania energią – komputer wprowadza specjalne strategie ochronne, by chronić akumulator trakcyjny i komponenty przed przeciążeniem oraz przeładowaniem; komfort jazdy – w upalne dni zużycie energii rośnie przez intensywne wykorzystanie klimatyzacji, natomiast zimą szybciej rozładowuje się bateria przez wzmożoną pracę grzałek i podzespołów wspomagających. Hybrydy w skrajnych warunkach potrafią automatycznie ograniczyć dostępność trybu EV lub moc napędu do czasu uzyskania optymalnych warunków pracy, a nagłe zmiany temperatur mogą powodować sygnały ostrzegawcze lub wejście w tryby awaryjne.
