Rozruch zimnego silnika w samochodzie hybrydowym to proces, który znacząco różni się od tradycyjnych aut spalinowych. Głównym celem inżynierów było połączenie efektywności z bezpieczeństwem mechaniki oraz komfortem użytkownika, zwłaszcza w niskich temperaturach. Przy uruchamianiu zimnego silnika hybryda polega przede wszystkim na wysokowydajnym akumulatorze 12V, który zasila sterowniki oraz systemy podtrzymania, a także na wysokonapięciowym akumulatorze trakcyjnym. W większości modeli nie występuje klasyczny rozrusznik – funkcję tę pełni silnik elektryczny pełniący także rolę generatora, który łagodnie „obraca” jednostkę spalinową do momentu jej zapłonu. W tzw. fazie zimnego startu komputer hybrydy uruchamia silnik spalinowy nawet wtedy, gdy akumulator trakcyjny jest wystarczająco naładowany—dzieje się tak, aby rozgrzać płyny (olej, płyn chłodniczy) i elementy katalizatora, które muszą szybko osiągnąć minimalną temperaturę roboczą. Przez pierwsze minuty pracy mieszanka paliwowo-powietrzna jest zwykle celowo wzbogacona, co przyspiesza nagrzewanie, lecz generuje wyższe spalanie. Dopiero po osiągnięciu roboczych wartości system pozwala na przejście w tryb jazdy „EV” i pełne wykorzystanie energii elektrycznej. Elementy wspomagające, jak grzałki elektryczne czy system recyrkulacji spalin, wspierają szybkie rozgrzewanie. Dzięki temu ogranicza się emisje spalin podczas pierwszych kilometrów, chroni silnik i katalizator, a użytkownik może szybciej korzystać z ogrzewania kabiny, nawet w mroźne dni.
