Peugeot ha recurrido en su motor HDi a una cilindrada (dos litros) algo superior que la utilizada por la mayor parte de sus rivales (1,9 litros). Con ello no parece haber obtenido ventaja en términos absolutos, porque hay otros motores de menor cilindrada que tienen más potencia; no tiene una potencia específica (45,1 CV/litro) especialmente alta.

El valor de par máximo del motor Peugeot está entre los mejores (205 Nm a 1.900 rpm), lo superan Opel Astra 2.0 DTi (230 Nm a 1.950 rpm) y el Seat León TDi 90 CV (210 Nm a 1.900 rpm).

El motor HDI del 306 se muestra enérgico, es elástico y consume poco. Tan sólo el Seat León TDi de 90 CV tiene un consumo medio homologado más bajo (4,9 contra 5,1 litros/100 km del 306).

En condiciones normales, notamos su empuje desde 1.500 hasta 4.500 rpm, aunque el régimen de potencia máxima está a 4.000 vueltas. En recuperación comienza a tirar incluso antes, desde 1.300 rpm, con el corte de alimentación situado a 4.800 rpm. Su elasticidad permite circular con marchas largas en carretera o por ciudad.

Las prestaciones del 306 HDi no destacan sobre el resto de sus rivales (alguno de ellos más potente), pero son suficientes para viajar sin problemas a un ritmo ligero y realizar adelantamientos con un nivel de seguridad razonable.

El motor HDI de inyección directa tiene el bloque fabricado con hierro y la culata de aluminio. La adopción de un conducto común permite inyectar el combustible a altas presiones (hasta 1.350 bares) y pulverizar el gasóleo con una mayor eficiencia. El turbocompresor trabaja a una presión máxima relativa de 1 bar.

No es muy ruidoso, más bien es uno de los turbodiésel de inyección directa que menos suena, aunque por su «traqueteo» característico no puede disimular que se trata de un motor Diesel.