Μία σημαντική διαφορά μεταξύ του αρχικού Prius και άλλων ανταγωνιστικών υβριδικών συστημάτων ήταν η ικανότητά του να επιλέγει το πρόγραμμα λειτουργίας για κάθε περίσταση, από μία αποκλειστικά ηλεκτρική ισχύ (για κορυφαία απόδοση) μέχρι την ισχύ κινητήρα + ηλεκτροκινητήρα + μπαταρίας (για επιδόσεις). Με το Hybrid Synergy Drive®, η δυνατότητα αυτή έχει βελτιωθεί σημαντικά. Όταν ο κινητήρας δεν είναι αρκετά αποδοτικός, το όχημα λειτουργεί μόνον από την ισχύ που παράγεται από τον ηλεκτροκινητήρα. Υπό κανονικές συνθήκες, και ο πολύ ισχυρός κινητήρας και ο ηλεκτροκινητήρας προσφέρουν ισχύ ταυτόχρονα στους τροχούς. Το σύστημα επιλέγει συνεχώς την πιο αποδοτική πηγή ισχύος ως κύρια και ελέγχει τις αναλογίες απόδοσης της παραγωγής ισχύος και της κατανομής κινητήριας ισχύος.

Χάρη στη βελτίωση της απόδοσης του ηλεκτροκινητήρα, η αναλογία χρήσης του έχει αυξηθεί, πράγμα που σημαίνει ότι ο κινητήρας μπορεί να σταματά εντελώς σε συνθήκες φτωχής απόδοσης και το αυτοκίνητο να λειτουργεί μεγαλύτερο διάστημα με την ισχύ που παράγεται αποκλειστικά από τον ηλεκτροκινητήρα.

Kατά την επιτάχυνση από στάση και στις χαμηλές και μεσαίες στροφές. Ο κινητήρας σταματά, όταν βρίσκεται σε συνθήκες μειωμένης απόδοσης, κάτι που συμβαίνει πλέον πιο συχνά, όπως η επιτάχυνση από στάση και μέχρι τις μεσαίες στροφές. Το όχημα λειτουργεί αποκλειστικά με την ισχύ που παράγεται από τον ηλεκτροκινητήρα.

Kατά την οδήγηση υπό ομαλές συνθήκες. Η ισχύς που παράγεται από τον κινητήρα κατανέμεται σε δύο κανάλια από το μηχανισμό κατανομής ισχύος. Το ένα κανάλι χρησιμοποιείται για τη λειτουργία της γεννήτριας, που με τη σειρά της κινεί τον ηλεκτροκινητήρα. Το άλλο κανάλι χρησιμοποιείται για την απευθείας κίνηση των τροχών. Η κατανομή αυτών των δύο καναλιών ελέγχεται ώστε να επιτυγχάνεται η μέγιστη απόδοση.

Kατά τη διάρκεια απότομης επιτάχυνσης. Σε μία απότομη επιτάχυνση, έξτρα ισχύς παρέχεται από τη μπαταρία αλλά και τον κινητήρα, προσφέροντας καλή απόκριση και ομαλή λειτουργία, καθώς και βελτιωμένη επιτάχυνση.

Κατά τη διάρκεια της επιβράδυνσης, όπως στο φρενάρισμα. Κατά τη διάρκεια της επιβράδυνσης, όπως για παράδειγμα στο φρενάρισμα, ελέγχοντας την κατανομή πέδησης στους τροχούς. Το σύστημα λειτοργεί σαν ένα αποτελεσματικό αναγεννητικό σύστημα πέδησης μετατρέποντας την κινητική ενέργεια του αυτοκινήτου σε ηλεκτρική. Η ανακτημένη ενέργεια στη συνέχεια αποθηκεύεται στην υψηλής απόδοσης μπαταρία.

Ενώ η μπαταρία επαναφορτίζεται. Η μπαταρία ελέγχεται προκειμένου να διατηρεί ένα ορισμένο επίπεδο φόρτισης. Όταν το επίπεδο φάρτισης πέσει, η γεννήτρια παρεμβαίνει για να την επαναφορτίσει.

Κατά το σταμάτημα λειτουργίας. Όταν το αυτοκίνητο σταματά, ο κινητήρας αυτόματα παύει να λειτουργεί.