El sistema híbrido del Mondeo está compuesto por un motor de gasolina y dos máquinas eléctricas. Ambas máquinas pueden funcionar como motor o como generador. 

Una de las máquinas eléctricas (M1; 120 CV), gira solidaria con las ruedas del coche. Cuando funciona como motor, lo impulsa; y cuando actúa como generador, recarga la batería decelerando las ruedas (frenada regenerativa).

La otra máquina (M2) está acoplada al motor  de gasolina. Trabaja como motor haciendo girar al de gasolina para ponerlo en marcha (motor de arranque) y como generador cuando es necesario recargar la batería.

Estos tres elementos y las ruedas delanteras del coche se conectan entre sí mediante un engranaje planetario (entre medias está el diferencial y un tren de engranajes reductor), que es lo que hace de transmisión. El planetario permite disponer de «infinitos» desarrollos (entre un mínimo y un máximo), aunque su principal ventaja es que hace posible que el motor térmico trabaje en su punto de mejor rendimiento.

La potencia total es 186 CV. No corresponde a la suma de ambas potencias máximas (140 CV el motor de gasolina y 120 CV el eléctrico). Además, la potencia del motor eléctrico viene limitada por la de la batería que lo alimenta (89 CV).

El motor de gasolina tiene cuatro cilindros y 2,0 litros de cilindrada. Como ocurre con el del Toyota Prius, no trabaja con el ciclo Otto sino que lo hace bajo el Atkinson, en el que las válvulas de admisión se cierran más tarde, cuando el pistón ya está subiendo. Así se consigue una relación de compresión menor (que es la que consume energía) que la de expansión (la que produce trabajo), mejorando la eficiencia. Este motor proviene del que tenía el anterior Mondeo híbrido (no se vendía en España), que tenía 2,5 litros de cilindrada.

La batería que se encarga de alimentar al motor eléctrico es de iones de litio y tiene una capacidad total de energía de 1,4 kWh. Va ubicada por detrás de los asientos posteriores y está ventilada (hay que tener la precaución de no tapar las rejillas que hay en la bandeja trasera). Es la culpable del tamaño y forma del maletero: éste tiene 383 litros de capacidad frente a los 525 litros del familiar y los 550 del cinco puertas. El depósito de gasolina también es más pequeño: 53,0 litros en lugar de 62,5.