『エスティマ・ハイブリッド』には、2.4リットル直列4気筒エンジンとふたつのモーターを動力源として搭載されている。エンジンはボンネットの下、普通エンジンがある場所に横置きに搭載され、最高出力は131psを発生。ふたつのモーターは、エンジンの横とリアアクスル上に搭載される。最高出力はそれぞれ13kWと18kWを発生する。
これら3つのユニットは電子制御され、もっとも効率のいい配分で使うことになる。ユニットの制御方法は、大きくわけて6つの状況にパターン化できる。
（1）発進時発進時にはフロントとリアのモーターだけで駆動する。このときエンジンはストップしている。
（2）軽負荷時スタート時よりも速度が高く、低速走行や緩やかな坂を下っているときなどの状態。この領域ではエンジンの効率が悪いため、モーターのみで駆動する。
（3）通常走行時このスピードになるとエンジンの効率もよくなるため、エンジンが始動する。このとき、状況によってモーターは動力源としては使用されず、エンジンの力で回すことによって電機をつくる。
（4）全開加速時最大の出力が必要となるため、ふたつのモーターとエンジンすべてが駆動に割り当てられる。
（5）減速・制動時アクセルオフの減速時は前後両方のモーターが発電機として働き、運動エネルギーを回収する。ブレーキング時にもモーターはエネルギーを回収するが、ブレーキの操作量に応じて量を決定する。
（6）低ミュー路走行時フロントタイヤがスリップした場合には、フロントモーターを発電機として作動させ、空回り分の動力を吸収する。さらにリアのモーターで駆動し、クルマを前に進める。
