El sistema de impulsión E-TECH de Renault está compuesto por un motor de combustión, dos máquinas eléctricas y una caja de cambios automática.

El motor de combustión tiene 1598 cm³, cuatro cilindros, es de gasolina y no está sobrealimentado; tiene 91 CV. Una de las máquinas eléctricas (la más pequeña y de 20 CV; a partir de ahora M1) hace las veces de motor de arranque y generador, y va conectada al motor térmico. La otra (de 67 CV; M2) mueve las ruedas y también genera electricidad.

Hay otros coches híbridos con tres motores (por ejemplo, el Toyota Prius). Lo distintivo de este sistema es que estos tres elementos se conectan a las ruedas mediante una caja de cambios convencional (de engranajes helicoidales), pero sin embrague ni sincronizadores.

Para ponerse en marcha, M2 recibe energía de la batería y mueve las ruedas. Cuando se requiere más potencia de la que puede dar M2, M1 se pone en funcionamiento y activa el motor térmico. Una vez que este motor de combustión está en marcha, puede utilizarse para dos fines: impulsar el coche o generar electricidad (moviendo a M1).

El acoplamiento del giro del motor térmico a los distintos engranajes de la caja de cambios (hay cuatro relaciones) se hace ajustando con precisión la velocidad del primero. De ello se encarga M1 y, de esta manera, Renault elimina el embrague y los sincronizadores, elementos que aumentan las pérdidas por fricción y ralentizan los cambios de marcha. Renault dice que, virtualmente, el sistema trabaja como si contase con una transmisión con 15 marchas.

El sistema eléctrico de las versiones híbridas enchufables (PHEV) del Captur y del Mégane tiene una tensión nominal de 400 voltios, razón por la que su potencia es mayor que en el caso del Clio E-TECH, que es híbrido no enchufable y tiene el mismo esquema pero con una tensión nominal de 230 voltios. La capacidad bruta de la batería en los PHEV es de 9,8 kWh y la útil, de 7,5 kWh. Esta batería la fabrica LG y pesa 115 kg. En el caso de la variante híbrida, la batería tiene 1,2 kWh brutos, pesa 37 kg y es fabricada por Hitachi. Durante las fases de regeneración eléctrica en retención, la máquina eléctrica que carga la batería suple hasta 6,7 kW de potencia en el caso de las versiones enchufables.

Renault presentó un sistema de transmisión parecido al del Captur E-Tech Plug-In en el prototipo Renault EOLAB. Algunas de las ideas que Renault ha utilizado a la hora de desarrollar este sistema de hibridación provienen de la Fórmula 1.