从技术原理方面来讲，雷克萨斯的插电混动还是基于丰田THS来打造的，由2.5L自然吸气发动机和驱动电机组成，系统综合功率195kW（350h综合功率179kW），但换装了容量更大的电池包（18.12kWh），放置于车辆底部（350h放置于后排座椅下方），在WLTC工况下可以提供超过70km的纯电续航里程。
这也就意味着，NX 400h 车型可以在国内上绿牌，也可以免购置税。但值得一说的是，插电混动的两款车型只提供前驱动力，而350h的高配车型会搭载E-Four四驱系统，在后轴处额外增加了一台驱动电机，最大功率40kW。
在实际体验中呢，也会发现NX 400h 的这套插混动力在行驶方面与350h非常相似，低速电驱为主，高速发动机直驱为主。另外得益于行星齿轮的存在，发动机或电机介入的时候，动力也来得非常平顺，不是那种暴躁的感觉，可能这就是雷克萨斯想要给你的体验，只不过，发动机介入的时候还是会感受到明显的噪声。
除了经济、舒适、运动三个驾驶模式之外，NX 400h 还针对混动设置了四种模式，分别为EV优先、自动EV/HEV、强制充电与HEV模式，分别对应能效最高、动力最强、电量补充与电量保持模式。
