Автомобиль представлен как первый гибрид Kia в среднем классе. Новинка, оснащенная бензоэлектрическим силовым агрегатом, показывает средний расход топлива 5,9 л на 100 км и на одном электромоторе развивает скорость 100 км/ч.

Общая мощность силовой установки — 209 л.с. Силовая линия включает электромотор мощностью 40,7 л.с., который связан с основным двигателем через отключаемую муфту. Для питания батарей применяется 8,5-киловаттный электромотор-генератор с приводом от бензинового двигателя, который одновременно играет роль стартера.
Основной мотор создан на базе 2,4-литрового двигателя семейства Theta II c увеличением степени сжатия на 20% и повышением экономичности на 10%.
Kia Optima Hybrid разгоняется с места до отметки 100 км/ч за 9,2 с, развивает максимальную скорость 195 км/ч, а расход топлива на 40% с лишним меньше, чем у версии с обычным двигателем.Бортовая батарея Kia Optima Hybrid представляет собой высокоэффективную связку из литий-полимерных аккумуляторов с повышением производительности на 25% по сравнению с распространенными металл-гидридными батареями. Ее вес около 43 кг, это более чем на 10 кг легче, чем у массовых моделей гибридов.Конструкторы усовершенствовали также аэродинамику гибридной Optima, у нее уменьшенный на 5 мм клиренс, аэродинамические щитки на днище плюс шины пониженного трения качения. Все это позволило снизить коэффициент лобового сопротивления до 0,26.Kia Optima впервые показали в апреле этого года в Нью-Йорке, затем в августе в Москве и в сентябре на Парижском мотор-шоу. Появится ли в России в продаже гибридная версия, пока не известно.