Kia Optima PHEV sarà il primo modello ibrido plug-in destinato ai mercati globali e sarà commercializzato a partire dalla seconda metà del 2016. Sarà dotata di batterie litio-polimeri della capacità complessiva di 9,8 kWh, circa sei volte la quantità di energia immagazzinata nella attuale Optima Hybrid. Il motore da 50 kW (42% più potente dell'attuale) può così garantire alla vettura di viaggiare ad alti regimi anche in modalità elettrico-puro. I tecnici hanno previsto un'autonomia elettrica di circa 50 km. Il sistema propulsore termico utilizza il quattro cilindri 2000 GDI (Gasoline Direct Injection) che eroga la potenza di 156 CV e la coppia di 189 Nm. In abbinamento con il motore elettrico la potenza complessiva disponibile sale a 205 Cv. Il sistema di trasmissione è composto da un cambio automatico a sei marce con l'unità elettrica inserita al posto del convertitore di coppia del tradizionale cambio automatico. I dati provvisori attribuiscono alla nuova Optima PHEV un consumo medio di 42 km/litro secondo le normative USA, mentre in modalità di ricarica è previsto un consumi medio di 17 km/l. Le batterie di bordo possono essere ricaricate in meno di tre ore da una colonnina con presa Type2 a 240 Volt. Ll'Optima PHEV presenta la presa di ricarica nel parafango anteriore, i profili cromati sui battitacco e i cerchi specifici. Non mancherà uno specifico badge “EcoPlug-in". Nell'abitacolo è presente un cruscotto dedicato che riporta tutte le informazioni sul funzionamento del sistema di propulsione mentre l'indicatore sopra la plancia visibile anche all'esterno evidenzia lo stato di carica delle batterie.