Τα υβριδικά συστήματα ηλιακών ανέμων λειτουργούν συλλέγοντας ενέργεια τόσο από τον ήλιο όσο και από την κίνηση του ανέμου. Η χρήση αυτών των δύο πηγών εναλλακτικής ενέργειας σε συνδυασμό η μία με την άλλη επιτρέπει την παροχή ενέργειας σε ένα κτίριο όταν η μία ή η άλλη πηγή ενέργειας είναι ανεπαρκής. Τα τυπικά υβριδικά συστήματα ηλιακής αιολικής ενέργειας χρησιμοποιούν τουρμπίνες και ηλιακούς συλλέκτες για τη συλλογή ενέργειας και στη συνέχεια τη μεταφορά της απευθείας σε ένα κτίριο και σε μπαταρίες για μελλοντική χρήση.
Τα δύο διαφορετικά στοιχεία των υβριδικών συστημάτων ηλιακής αιολικής ενέργειας λειτουργούν με πολύ διαφορετικούς τρόπους. Η ηλιακή πτυχή του συστήματος χρησιμοποιεί φωτοευαίσθητα κύτταρα που αντιδρούν στην ακτινοβολία που εκπέμπεται από τον ήλιο. Αν και υπάρχουν κελιά που λειτουργούν σε μερικό φως, τα πάνελ πρέπει να χρησιμοποιούνται σε πλήρη ηλιακή ακτινοβολία προκειμένου να παράγουν ενέργεια στα βέλτιστα επίπεδα. Τα ηλιακά πάνελ λειτουργούν καλύτερα τους καλοκαιρινούς μήνες, όταν οι ώρες της ημέρας είναι μεγαλύτερες και όταν υπάρχουν πιο καθαρές, ηλιόλουστες μέρες.
Το αιολικό συστατικό ενός υβριδικού συστήματος ηλιακού ανέμου παράγει ενέργεια όταν ο άνεμος στρέφει τα πτερύγια ενός ανεμόμυλου. Ο ανεμόμυλος χρησιμοποιεί μια τουρμπίνα για να παράγει περιστροφική ενέργεια. Σε πολλά μέρη, υπάρχει περισσότερος άνεμος τους μη καλοκαιρινούς μήνες, καθιστώντας τους ανεμόμυλους πιο χρήσιμους την άνοιξη, το φθινόπωρο και το χειμώνα, όταν τα ηλιακά πάνελ είναι συχνά ανεπαρκή.
Η χρήση υβριδικών συστημάτων ηλιακής αιολικής ενέργειας μπορεί να παρέχει μια αξιόπιστη πηγή ενέργειας για κτίρια που είναι εκτός δικτύου ή που προσπαθούν να περιορίσουν τη χρήση ενέργειας που αγοράζονται από εταιρείες ηλεκτρικής ενέργειας. Ένα κτίριο που χρησιμοποιεί και τα δύο αυτά συστήματα μαζί μπορεί να χρησιμοποιεί εναλλακτική ενέργεια πιο αξιόπιστα από τα κτίρια που χρησιμοποιούν μόνο το ένα σύστημα ή το άλλο. Είναι επίσης δυνατό τα υβριδικά συστήματα ηλιακής αιολικής ενέργειας να παρέχουν ενέργεια σε ένα κτίριο ακόμη και όταν δεν υπάρχει ήλιος ή άνεμος.
Η ενέργεια από αυτά τα συστήματα μπορεί να σταλεί απευθείας σε ένα κτίριο για να καλύψει τις άμεσες ενεργειακές ανάγκες και τυχόν πλεονάζουσα ενέργεια μπορεί να αποθηκευτεί σε μπαταρίες. Οι μπαταρίες είναι διαθέσιμες για χρήση όταν ούτε το ηλιακό ούτε το αιολικό στοιχείο του υβριδικού συστήματος είναι σε θέση να παράγουν αρκετή ενέργεια από μόνοι τους. Μια γεννήτρια που τροφοδοτείται με καύσιμο όπως το ντίζελ μπορεί να συνδεθεί στο σύστημα για να επαναφορτίσει τις μπαταρίες εάν αποφορτιστούν πλήρως προτού τα ηλιακά και αιολικά συστήματα μπορέσουν να τις επαναφορτίσουν.