新型『カローラ・セダン』では、米国向けとして歴代初のハイブリッドを設定。2ZR-FXE型アトキンソンサイクル1.8リットル直列4気筒ガソリンエンジンに、2個のモーターを組み合わせたハイブリッドシステムを搭載する。このハイブリッドシステムは、システム全体で121hpのパワーを引き出す。
バッテリー（二次電池）はニッケル水素で、「ハイパープライムニッケル」と呼ばれる新技術を導入した。従来よりも小型軽量で、リアシートの下に搭載されており、後席シートバックを60対40で折り畳みトランクスペースが拡大できる。
米国EPA（環境保護局）予想燃費は、複合モードで50マイル/ガロン（約21.3km/リットル）を上回り、歴代カローラの米国仕様で最高燃費になるという。
インテリアのマルチインフォメーションディスプレイには、ハイブリッドシステムインジケーターと、リアルタイムのバッテリー充電ステータスインジケーターを表示する。ECOアクセラレータガイダンスは、運転条件に合わせて最適なアクセルペダル操作をドライバーに促すことにより、燃費性能を追求する。
