Es un prototipo en el que BMW ha empleado diversas tecnologías para lograr que sea lo más eficiente posible desde el punto de vista energético. Está realizado sobre el todo terreno X5.

Tiene un sistema de propulsión híbrido compuesto por un motor Diesel y uno eléctrico que dan una potencia conjunta de 224 CV. El BMW X5 Vision EfficientDynamics acelera de 0 a 100 km/h en 8,9 s y gasta 6,5 l de combustible cada 100 km. Un BMW X5 3.0d (272 CV) acelera en 8,1 s y tiene un consumo de 8,1 l/100 km.

Como en otros prototipos anteriores de BMW (Concept X3 Efficient Dynamics y Concept X6 ActiveHybrid), el sistema híbrido es capaz de recuperar energía durante las fases de deceleración (retención o frenada).

También hay un dispositivo (llamado Auto Start Stop) que apaga el motor cuando el coche está detenido, por ejemplo en un semáforo. Este sistema lo emplea BMW en el Serie 1. También lo tiene desde hace tiempo el Toyota Prius o, más recientemente, el Citroën C3 Stop&Start.

El techo practicable está cubierto por células fotovoltaicas (aproximadamente 1 m²) que convierten la luz solar en energía eléctrica. Son capaces de suministrar hasta 1 kWh para alimentar a los siguientes dispositivos: sistema de precalentamiento del aceite de la caja de cambios, ventilación del habitáculo, equipos de sonido y teléfono, una nevera y carga de la batería.

Las llantas tienen un diseño que reduce las turbulencias. Según BMW consiguen que a 160 km/h se necesite un 1 kW menos de potencia para mantener la velocidad.

La energía regenerada durante las fases de deceleración es almacenada en una batería de iones de litio que está ubicada bajo del maletero. Los coches híbridos que hay actualmente en producción emplean baterías de níquel e hidruro metálico; este tipo de almacenamiento es más pesado y será, casi con toda seguridad, el próximo elemento que evolucionará en los coches híbridos.

La bateria de iones de litio da suministro a una red de 120 V que alimenta dispositivos eléctricos de consumo elevado, como el compresor del aire acondicionado. Además, hay otra batería de 12 V para los aparatos de menor consumo. Las dos ocupan el mismo tamaño, aproximadamente.

El motor eléctrico da 15 kW y 210 Nm. Va alojado en el mismo conjunto que la transmisión. Ésta es de tipo automático y tiene ocho velocidades. BMW tiene previsto fabricar esta caja, producto de la colaboración con ZF Getriebe GmbH.

El motor Diesel es un 2,0 l de 204 CV, el mismo que lleva el BMW 123d. Tiene dos turbocompresores dispuestos en serie y de distinto tamaño.

A bajo régimen el aire de admisión pasa por el turbocompresor de mayor tamaño y, sin comprimirse, pasa al pequeño, donde experimenta una fase de compresión. A medida que el motor sube de régimen, el aire que pasa por la turbina grande sufre una pequeña compresión, volviendo a comprimirse al pasar por el turbocompresor pequeño.

Cuando el motor llega a un cierto régimen más alto, se abre una válvula para que toda la compresión la haga el compresor grande (y el aire no pase por el pequeño). Con este sistema, se obtiene el beneficio de un turbocompresor pequeño (tiempo de respuesta bajo) y de uno grande (gran caudal y presión de aire).

La presión media efectiva de este motor en el 123d llega a 25,2 bar, cuando los motores Diesel que están en el mercado normalmente no pasan de 23 bar. Otro dato muy interesante es que la presión media efectiva a 4.400 rpm (el régimen de potencia máxima) es 20,51 bar. Es un valor extremadamente alto por sí mismo y más si tenemos en cuenta que la mayor parte de los Diesel o no llegan a ese régimen o -si llegan- lo hacen con una presión muy reducida.