System hybrydowy optimy składa się z jednostki benzynowej 2,4 sprzężonej z niewielkim silnikiem elektrycznym. Napęd na koła przednie przenosi sześciostopniowy automat - lecz bez tradycyjnej przekładni hydrokinetycznej.

Zastosowany hybrydowej optimie elektryczny silnik synchroniczny ma moc 40,7 KM i moment obrotowy 205 Nm od 0 do 1400 obr/min. System napędu hybrydowego (silnik elektryczny i spalinowy) produkuje łącznie 209 KM przy momencie obrotowym 265 Nm.

Przyspieszenie do 100 km/h trwa 9,2 sekundy. Prędkość maksymalna - 195 km/h. Jak zapewnia producent auto spala o 40,7 proc. mniej paliwa w stosunku do standardowej Kii Optima (wersja amerykańska).

Umieszczony pomiędzy silnikiem elektrycznym a spalinowym specjalny zespół sprzęgający pozwala na odłączenie jednostki benzynowej, umożliwiając jazdę bez spalin w trybie pełnego napędu elektrycznego od chwili startu - aż do momentu osiągnięcia prędkości 100 km/h.

Kia Optima hybrid jest wyposażona w akumulatory litowo-polimerowe, które - zdaniem inżynierów - nie wymagają wymiany w całym okresie eksploatacji pojazdu - tj. przez co najmniej 10 lat lub 240 tys. km przebiegu.