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凯美瑞混合动力版搭载了2.4升发动机（147马力）与拥有40马力输出的电池驱动组，组成丰田油电复合动力系统（Hybrid Synergy Drive），在不同的行驶模式下，可让车辆自动调节油电混合的比例。在油耗表现部分，官方数据显示为百公里6L。

凯美瑞混合动力版车型的外观设计有别于普通版车型，借鉴雷克萨斯混动版车型与普通版车型的差异，主要在前脸水箱格栅式样，后尾灯等细节 加以区分，混动版凯美瑞重新设计的中网和保险杠。 凯美瑞混合动力版在低速启动时仅靠电动机驱动行驶，在一般行驶状态下则由发动机和电动机分别驱动，在全力加速时发动机和电动机同时进入满负荷运转状态，而在减速时发动机将停止工作，刹车所产生的能量也会被转化为电能。