Por se tratar do mais bem-sucedido modelo híbrido por larga margem, o Prius será o alvo de nossa maior atenção. O sistema da Toyota, chamado de Hybrid Synergy Drive (traduzível como direção por sinergia híbrida), compõe-se dos seguintes sistemas:

1) um motor a gasolina que funciona no ciclo Atkinson, em vez do mais comum Otto. A maior diferença desse ciclo é que, por meio de desenho próprio do virabrequim, permite ao motor ter um tempo de combustão mais longo que o de compressão, o que aumenta a eficiência, com a desvantagem de obter menor potência que no ciclo Otto.

2) dois motores elétricos. Um deles, capaz de atingir 10.000 rpm, serve apenas para dar partida ao motor a gasolina e produzir contra-torque ao câmbio. O outro trabalha a até 1.500 rpm e fornece potência para auxiliar o motor a combustão. Vale notar que seu torque máximo de 40,6 m.kgf está disponível desde a rotação zero até 1.200 rpm. Ambos os motores elétricos atuam como geradores, quando o veículo é desacelerado ou freado, e trabalham juntos para mover o carro com o motor a gasolina desligado a até 60 km/h.

3) um grupo de baterias de hidreto metálico de níquel (NiMH), produzidas pela Panasonic, com peso total de 53 kg. Um dos desafios do projeto da Toyota foi obter maior vida útil, estimada em até dez anos. A solução foi mantê-las carregadas entre 40% e 60% de sua capacidade, faixa considerada ideal para maior durabilidade.