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Il funzionamento di base del nuovo Citaro HYBRID è semplice: il motore elettrico molto robusto a forma discoidale è inserito tra il motore a combustione interna e il cambio automatico. Funge anche da alternatore trasformando l'energia in corrente elettrica quando l'autobus decelera in fase di frenata e di sottrazione del gas. La corrente generata è immagazzinata come energia elettrica. Senza tecnologia ibrida andrebbe persa tutta l'energia acquisita in questa fase di recupero; invece il nuovo Citaro HYBRID la riutilizza e la conserva: appena il bus viene avviato da fermo, il motore elettrico supporta il motore diesel o a gas con una coppia supplementare, la cosiddetta fase boost. In questo modo il motore a combustione interna deve erogare minore potenza allo spunto e quindi consente di risparmiare carburante. Inoltre il motore elettrico supporta il funzionamento al minimo, migliorando il rendimento del motore a combustione interna e contribuendo a ridurre il consumo di carburante, con conseguente riduzione delle emissioni.
Il motore elettrico non serve ad aumentare la massima potenza. Pertanto la potenza e la coppia del nuovo Citaro HYBRID restano invariate rispetto alle analoghe versioni con il solo motore a combustione. Il regime del motore a combustione interna non viene ridotto nella fase boost. Solo la massima potenza si riduce impercettibilmente e viene integrata dal motore elettrico.