Sonata Hybrid動力系統以2.0升Nu GDI四缸引擎為主，最大輸出為154hp/19.4kgm，並搭配可供給38kW（51hp）/20.8kgm的電動馬達，綜效馬力上看193hp/6000rpm，搭配6速自排變速箱，平均油耗為17.86km/L，在滿油且滿電的狀態下，最大續行里程可來到650英里，換算為1046公里，至於負責供電的鋰離子電池容量為1.76kWh，安裝在行李箱底板下方，並不會影響行李箱的容積，60/40分離式座椅同樣可正常使用外，也能讓車身重心降低。

至於電動馬達為主、然油引擎為輔的Sonata Plug-in Hybrid在同樣的燃油引擎配置下，換上功率更高的50kW（67hp）電動馬達，綜效馬力上看202hp，同時鋰離子電池容量也擴大至9.8kWh，同樣藉由6速自排進行動力傳輸，在美國EPA預估下純電行駛可達27英里（約43公里），最大續航里程可達590英里（約950公里），並可在3小時內將電充飽，透過BlueLink聯網汽車服務，便能透過智慧型手機查詢車輛剩餘電量、充電狀況，或是自行安排在電量離峰階段時充電，減少不必要的花費。

Sonata Hybrid外觀上延續標準版Sonata，差異就僅有葉子板上的Hybrid專屬Blue Drive銘牌、輪圈造型、尾門上的Hybrid字樣以及隱藏式尾管，內裝部分也僅有飾板上不同。同樣提供可支援Apple CarPlay與Android Auto的8吋彩色觸控螢幕、至會行手機無線充電等配備。

Sonata Hybrid以及Sonata Plug-in Hybrid在主被動安全方面同樣追隨標準版，標配7氣囊、ESC、VSC、可顯示單獨輪胎壓力的偵測器、車後攝影機等，主動安全方面則將盲點偵測、後方來車警示列為標配，並提供車道維持輔助、自動遠光燈、自動緊急煞車等可作加選。