在日本，说起节能环保汽车，最具代表性的是混合动力车和电动车，以及燃料电池汽车、天然气汽车、液化石油气汽车、清洁柴油汽车等。节能环保汽车的普及不仅得益于日本政府的补贴支持与研究机构的节能技术开发，也得益于日本社会对节能观念的普及与倡导。
节能环保汽车花样翻新
作为节能环保汽车的典型，混合动力车是将汽油发动机和电动机组合在一起，发挥各自长处，达到降低油耗、减少尾气排放的目的。电动机提供辅助动力，可以在行驶过程中完成充电，无需专门充电与特别保养。很多混合动力车还采用了停车时发动机停止、行驶时再次启动的系统，进一步降低了油耗。电动机和发动机可以根据行驶状况自动转换。在需要经常加减速的大城市，混合动力车节能的优点非常明显。
根据日本下一代汽车振兴中心的统计，2013 年，日本的混合动力车超过 381万辆。1997 年开始销售普锐斯的丰田公司，在混合动力车领域占据优势地位。2007 年，丰田公司开发的插电式混合动力车也获得国土交通省认可，开始进行道路实验。
电动车以电池蓄电作为动力源，最大的优点是完全不排放尾气。目前，日本销售的电动车主要由日产和三菱两家汽车公司生产。随着技术的进步，镍氢电池、锂电池效能不断提升，小型轿车一次充电行驶的距离超过 200 公里，充电时间为 15 分钟至 1小时。目前，日本全国有普通充电站约 7700日本街头大多都是节能环保汽车他山之石处，快速充电站约 3000 处。日本行政机构和企业仍在大力建设充电基础设施。经济产业省 2013 年开始招募“下一代汽车充电基础设施建设促进项目”，为中标的充电基础设施提供补贴。三井不动产公司 2014年 6 月宣布，将利用这项补贴，在东京中城地区设立 125 个充电站，涵盖当地 80%的停车位，提供收费充电服务。
燃料电池汽车以固体高分子型燃料电池作为动力源，使电池中的氢气与外界的氧气发生氧化还原反应，产生电能带动电动机工作。这种获得电力的方式只排出水，完全没有尾气，被认为是“终极的环保车”。
燃料的利用效率有望达到 60% ，是汽油发动机的 2 倍以上。只是由于需要将氢作为燃料，所以补充燃料的场所比较受限。
2013 年，经济产业省对建设加氢站提供补贴，计划到 2015 年设置 100 处加氢站。同时政府对燃料电池汽车的补贴有望达到相当于车价 40% 左右的额度。日本国内汽车厂家已开始燃料电池车的量产销售。刚刚上市的一款燃料电池车加满一箱氢气只需3 分钟，加满燃料后可连续行驶 650 公里以上，续航能力丝毫不亚于传统汽车，燃料费用也与汽油成本相当，随着技术进步这一成本势必逐渐降低。
其他类型的节能环保汽车还包括天然气汽车、液化石油气汽车、清洁柴油汽车等。天然气汽车以天然气为燃料，从气罐中通过管道和减压阀，利用燃料混合装置提供给发动机，天然气燃烧时产生的二氧化氮和氮氧化物都很少。如今，日本天然气汽车已经超过 4 万辆。液化石油气汽车的输出功率虽然低，但是由于燃料费便宜，所以很多出租车都是液化石油气汽车。2011年，日本国内液化石油气汽车超过 25 万辆。清洁柴油汽车大幅减少了传统柴油车的尾气污染，耗油量也很低。不过，清洁柴油汽车的售价仍然比较昂贵。
政府与社会共同努力
为了普及节能环保汽车，日本国土交通省对油耗低和低排放的汽车减征汽车税；对购买低公害车和低油耗汽车，在汽车购买税、保险费等方面给予特殊待遇。国土交通省还对车辆油耗进行评估，实施汽车油耗评估公布制度，在车体上贴上“符合耗油标准车”以及“符合耗油标准 +5% ”等数种绿色标签。日本还制定了《绿色采购法》，要求政府部门推进采购环保产品，推进环保车的普及。此外，国土交通省还从2002 年开始每月出版《低公害车电子杂志》，并在地方运输局设立了“低公害车使用促进协议会”，要求地方政府、运输企业和工业企业更换低公害车。
同时，日本各研究机构也在大力开发与节能环保汽车有关的技术。三重大学教授田丸浩率领的研究小组 2014 年 6 月宣布，他们利用能实现糖化和发酵的两种微生物，将柑橘的废弃物等放置完全糖化，生产出生物丁醇。这有望解决环保汽车的燃料问题。与生物乙醇相比，生物丁醇在燃料性能和经济性方面有明显优势，能与汽油达到更高的混合比，同时无需对车辆进行改造，单位体积储存的能量更多。除柑橘外，苹果、甜菜、甘薯、稻草、废纸以及利用木材生产纸浆后的废弃物也可以用来生产生物丁醇。
2014 年 12 月 9 日，日本东北大学助教伊藤良一率领的研究小组宣布，他们开发出一种新型电极，利用特制的石墨烯材料替代铂作为催化剂，来制造燃料电池汽车所需的氢燃料。这种电极能够电解水，因此在加氢站用它来生产燃料，可以大幅降低成本。富士通公司随后也宣布开始提供加氢站信息管理服务，帮助促进燃料电池汽车的普及。该服务以位置信息云服务为基础，统一管理加氢站信息，为加氢站和燃料电池汽车提供方便，进一步普及燃料电池汽车。
除了来自政府和科研机构的支持外，日本民间组织也在大力推进节能环保汽车的普及。一些民间团体通过各种方式大力宣传节能环保知识和汽车驾驶技巧，比如告诫驾驶人尽量以一定速度行驶，不突然加速或刹车，尽量不要让发动机空转等。因为发动机空转 1 分钟所排出的氮氧化物是行驶状态的近 3 倍。
为了促进汽车节能，日本各地经常举行节能环保车展和有趣的竞赛活动。本田技研株式会社从 1981年开始主办本田汽车节能大赛，竞赛 1升汽油能够行驶的里程，除了全国大赛之外，还有铃鹿和九州等地方的大赛。从 1986 年开始，日本每年都会举行环保车展，由环境省和环境再生保全机构牵头，展示最新型的各种环保车，并且可以试驾。1995 年，秋田县大泻村开始举办环保车大赛，参赛者利用组委会提供的电池、氢气瓶，比较电动汽车两小时能够行驶的距离，以此刺激电动汽车节能技术的提高。由于所需经费和技术门槛很低，所以普通工业学校、高等专业技校和个人都可以参加。爱知县丰桥市从 1999 年也开始举办类似的节能车锦标赛，刺激节能技术与汽车设计的创新。
