El motor del i30 N es de cuatro cilindros en línea, tiene 2,0 litros de cilindrada y está sobrealimentado mediante un turbocompresor. Está disponible con dos niveles de potencia, en función de si se adquiere con el «paquete estándar», con el que da 250 caballos, o con el «paquete performance», que da 275. En ambos casos el par motor máximo es de 353 Nm. Dispone además de una función «overboost» que incrementa un 8 % el par motor momentáneamente «y la aceleración entre un 6 y un 7 %». La tracción es en las ruedas delanteras y el único cambio de marchas disponible es manual, de seis relaciones. El disco del embrague es «de alta resistencia» y los sincronizadores del cambio de marchas van recubiertos con carbono.
El Hyundai i30 N tiene algunos cambios respecto a las versiones de menor potencia. Estos cambios están en el chasis, los frenos o la aerodinámica. Para reforzar el chasis, hay con una barra entre las torretas de la suspensión posterior. Entre las torretas delanteras no hay un refuerzo, según Hyundai porque dificultaría completar satisfactoriamente las pruebas de atropello de peatones. En su lugar, en la parte inferior hay unos tirantes de refuerzo que hacen más rígida la unión del subchasis delantero a la carrocería (imagen).
La dirección tiene asistencia eléctrica y lleva el motor eléctrico montado en la cremallera de la dirección (según algunos fabricantes de vehículos deportivos, esta disposición favorece que el tacto del volante transmita más información al conductor que si el motor eléctrico va montado en la caña de la dirección; imagen). En el resto de los i30, el motor de la dirección va colocado en la columna de la dirección.
Los pasos de rueda están ensanchados y la altura de la carrocería, rebajada respecto al suelo. Otro cambio importante en la suspensión, es que la delantera lleva manguetas de aluminio (imagen). Con ello se consigue que la masa no suspendida sea inferior y, con ello, mejora la reacción de la suspensión al sobre pasar irregularidades. Otro cambio que implica esa mangueta es que, al ser más rígida que la de otros i30, se reduce la deformación en los fuertes apoyos, con lo que la geometría de la suspensión se ve menos alterada.
Para refrigerar los frenos y generar una «cortina de aire» que reduce el coeficiente de elevación que se produce a velocidad elevada, hay unas entradas adicionales en el paragolpes frontal (imagen). Hay dos tipos de frenos. En el i30 N de 250 caballos los discos delanteros tienen 330 mm de diámetro y los traseros 300; en la versión de mayor potencia, estos tienen 345 y 314 mm respectivamente. Las pinzas delanteras de esta segunda versión llevan pintada la letra «N».
También hay disponibles dos modelos de llantas: de 18 pulgadas (para el i30 N de 250 CV) con neumáticos Michelin Pilot Super Sport o de 19 pulgadas (i30 N de 275 CV) con neumáticos Pirelli PZero. Con las llantas de 18 pulgadas, la carrocería es 4 mm más baja que un i30 5p, y con las de 19, 7 mm más baja.
Hay dos tipos de diferenciales. En el modelo de mayor potencia, el diferencial es de deslizamiento limitado; el elemento que hace de bloqueo es un embrague de discos.
Para variar el sonido que emite el motor Hyundai ha dispuesto tres sistemas diferentes: un resonador para el conducto de admisión del motor que pasa cerca del parabrisas y que aumenta el ruido que entra al habitáculo, un emulador electrónico que emite el sonido de un motor deportivo por los altavoces y una válvula que controla la cantidad de ruido que sale de los tubos de escape. Estos tres sistemas varían su funcionamiento en función de los modos de conducción que estén activados.