Luxusná limuzína môže do rýchlosti 100 km/h jazdiť výlučne s elektrickým pohonom, pri konštantnej rýchlosti 60 km/h má dojazd približne tri kilometre úplne bez emisií.

Vlajková loď Audi je koncipovaná ako vysoko účinný paralelný hybrid. Benzínový motor 2.0 TFSI, modifikovaný vo viacerých oblastiach, dosahuje výkon 155 kW (211 k) a maximálny krútiaci moment 350 Nm, ktorý je k dispozícii v rozpätí otáčok od 1.500 do 4.200 1/min. Spaľovací motor spolupracuje s elektromotorom s výkonom 40 kW (v prepočte 54 k) a krútiacim momentom 210 Nm.
Permanentne budený synchrónny elektromotor prstencového tvaru nahrádza hydrodynamický menič krútiaceho momentu modifikovanej 8-stupňovej automatickej prevodovky tiptronic. Lamelová spojka v olejovom kúpeli spája alebo oddeľuje elektromotor a spaľovací motor TFSI. Elektronicky ovládaná spojka pracuje v každej situácii veľmi presne a mäkko. Komfortne a rýchlo radiaca hybridná prevodovka prenáša krútiace momenty motorov na predné kolesá, svojim širokým celkovým prevodovým rozpätím prispieva k vysokej účinnosti Audi A8 hybrid.

Krátkodobý systémový výkon 180 kW (245 k) a systémový krútiaci moment 480 Nm zabezpečujú agilné jazdné výkony. Audi A8 hybrid vyšprintuje za 7,7 sekundy z miesta na tempo 100 km/h a dosahuje maximálnu rýchlosť 235 km/h. Priemerná spotreba v kombinovanom cykle podľa metodiky EÚ je menšia ako 6,4 litra na 100 km, hodnota emisie CO2 leží pod 148 gramov na kilometer (všetky údaje sú predbežné).

Audi A8 hybrid môže až do rýchlosti 100 km/h jazdiť výlučne s elektrickým pohonom, pri konštantnej rýchlosti 60 km/h má dojazd do troch kilometrov. Vodič môže prepínať tri programy pre jazdu. Režim elektrického pohonu EV uprednostňuje elektrický pohon, univerzálny program pre jazdu D ovláda obidva motory tak, aby vozidlo dosahovalo čo najnižšiu spotrebu paliva. Športový režim S a manuálny režim prevodovky tiptronic sú koncipované pre športovú jazdu. Limuzína s hybridným pohonom môže jazdiť v piatich prevádzkových stavoch. Výlučne s benzínovým motorom TFSI, výlučne s elektrickým pohonom alebo v kombinovanom hybridnom režime, okrem toho môže pri spomaľovaní a brzdení rekuperovať energiu alebo elektromotor môže podporovať spaľovací motor pri akcelerácii (tzv. boost). Dva indikátory na prístrojovom paneli detailne vizualizujú všetky prevádzkové stavy a toky energie v systéme pohonu.
Lítiovo-iónová akumulátorová batéria s hmotnosťou 36,7 kilogramu je uložená v chránenej oblasti pod podlahou batožinového priestoru. Batéria má nominálnu kapacitu 1,3 kWh a poskytuje odber do 40 kW. Podľa potreby sa batéria chladí dvoma spôsobmi, prostredníctvom ventilátora, privádzajúceho vzduch z kabíny alebo vlastným kvapalinovým chladiacim okruhom, prepojeným so sústavou automatickej klimatizácie vozidla. Vďaka tomu má akumulátorová batéria optimálnu prevádzkovú teplotu v širokom rozsahu vonkajších teplôt a jej potenciál sa dá dokonale využiť. Trakčný elektro-motor a kompaktná výkonová regulačná elektronika majú kvapalinové chladenie.

Navonok sa dá Audi A8 hybrid rozoznať podľa decentných detailov. Desaťlúčové disky kolies z ľahkej zliatiny sériovo formátu 18 palcov, na želanie 19 palcov majú dizajn pripomínajúci lopatkové koleso turbíny. Na karosérii sú nápisy „hybrid“, ako exkluzívny lak karosérie je vyhradený odtieň Arktissilber Metallic. Súčasťou sériového vybavenia je metalizovaný lak karosérie, trojzónová automatická klimatizácia, predné reflektory zo svietiacich diód LED a audiosystém Bose.

Audi A8 hybrid bude jednou z najľahších limuzín svojej triedy vďaka kompetencii značky v oblasti ľahkej stavby (Audi ultra). Karoséria je vyrobená technológiou ASF (Audi Space Frame) z hliníka, stredné stĺpiky karosérie sú vyrobené z tvarovo vytvrdzovanej ocele ultra vysokej pevnosti. Karoséria má hmotnosť iba 231 kilogramov, približne o 40 percent menej ako porovnateľná konštrukcia z ocele.