丰田混动技术主要采用电机和发动机的串并联方式驱动车辆。当油门关闭时，发动机将关闭，这样车轮就可以用来回收能量，为电池节省电能。丰田混合动力系统由两个电动机和一个发动机组成。其中一个电动机直接连接到发动机，而另一个电动机不直接连接到发动机。
丰田系统最关键的设计是复合行星齿轮箱。
发动机和与之连接的电动机组合在一起形成一组驱动单元，另一个电动机形成第二驱动单元。这两个单元可以通过车载电脑灵活部署，动力通过变速箱传递给驱动轮。
加速时，第一动力单元通过变速箱向车轮传递动力；在纯电动模式下，第二动力单元代替发动机和电动机单独为车轮提供动力，此时，发动机和与之连接的电动机处于关闭状态。当车辆减速时，HSD混合动力系统的电动机将转化为发电机，为电池组充电。
当电池组充满电后，发动机产生的电能会传递给与发动机相连的电动机，电动机通过干预发动机转速来帮助车辆减速。因此，在驾驶丰田品牌混动汽车时，不需要对刹车踏板过于敏感，电动机提供的减速基本足够。车辆原有的制动系统只有在停车或紧急情况下才能派上用场。该系统的诞生为车载计算机控制线控制动和加速系统提供了前提条件。