2NZ-FE发动机是直列4缸结构，气门机构为16气门DOHC链条VVT-i（智能可变气门正时）系统，排量1299ml，最大输出功率63kW、最大扭矩121Nm，点火顺序1-3-4-2。采用铱金火花塞、12孔型喷油嘴、无气门垫片型挺杆。进气和排气系统采用无连接型节气门和ETCS-i控制节气门打开。配备紧凑轻质型SC交流发电机。
2NZ-FE 1.3L发动机具有开式铝制气缸体，带有刺式薄铸铁缸套。通过安装冲程为73.5毫米新锻钢曲轴减小排量。为使压缩比保持相同水平，1NZ发动机缸体低于2NZ缸体。其余1NZ-FE和2NZ-FE底面几乎相同。发动机缸体顶部有一个铝制16气门气缸盖，带有双顶置式链条驱动凸轮轴。进气凸轮轴配有可变气门正时。丰田DIS（无分配器直接点火系统）具有现代插拔式线圈设计。
2NZ-FE自1999年以来主要用于丰田小型汽车（丰田Yaris 、丰田Echo，丰田波特等）。2NZ-FE与1.5升版本1NZ-FE密切相关，2NZ-FE在2000年赢得1.0升至1.4升类别“年度国际最佳发动机奖”。长城哈弗GW4G15 1.5T涡轮增压发动机就是“逆向研发”丰田1NZ-FE”。2003年丰田对2NZ-FE进行了升级，使其符合欧洲STEP IV排放法规。修订版具有新型活塞，新型排气歧管，附加的三元催化转化器和32位发动机控制单元（ECU），发动机还配备了液压挺杆和电子节气门ETCS-i。
由于1NZ和2NZ发动机几乎相同，因此问题也相似。常见问题包括漏油，150,000公里后油耗变高，正时链条不可靠怠速不稳定等。2NZ-FE发动机动力较弱扭矩不足，只适用于小型车型，2NZ-FE发动机使用寿命一般为20万公里左右。
国内曾经搭载丰田2NZ-FE车型有广汽丰田雅力士1.3L和一汽丰田威驰1.3L，但后期这款发动机已停用。丰田8A-FE 1.3L、丰田4NR-FE 1.3L、丰田6NR-FE 1.3L逐步取代2NZ-FE，2019年开始国内一汽丰田和广汽丰田已经不在提供1.3L车型，而丰田2NZ-FE 1.3L更是早以停产。
广汽丰田汽车有限公司生产的雅力士轿车GTM7130EB、GTM7130EMB、GTM7130EMS、GTM7130ES。
天津一汽丰田汽车有限公司生产的威驰轿车TV7131GL-iD、TV7131GL-iMD、 TV7132GL-iD、TV7132GL-iD5、TV7132GL-iMD、TV7132GL-iMD5。
