Hovedoppgaven til modellen er å optimalisere investeringer over en planleggingshorisont på flere tiår, slik at tilgjengelig energi kan leveres til sluttbrukeren i riktig mengde og form på en mest mulig kostnadseffektiv måte, samtidig som krav som for eksempel mål for reduksjon av CO₂-utslipp ivaretas. Modellen gjennomfører en systemoptimalisering der den minimerer den totale nåverdien av alle kostnader. Kostnadene i energisystemet beregnes ved å inkludere både investeringskostnader (CAPEX) og driftskostnader (OPEX). Driftskostnadene vurderes gjennom en optimalisering av den daglige driften for ulike årstider og for hvert alternativt systemdesign. Driftsoptimaliseringen gjennomføres før investeringsoptimaliseringen og er basert på lineær programmering (LP). Selve optimaliseringen av investeringer utføres ved hjelp av dynamisk programmering (DP).
Integrate Europe kan brukes til å analysere hvordan teknologilæring påvirker den mest kostnadseffektive overgangen til et utslippsfritt europeisk energisystem. Eksempler på sentrale teknologier som inngår i analysene er hydrogenproduksjonsteknologier som elektrolysører, reformering basert på biomasse eller naturgass med integrert CO₂-fangst, samt metanpyrolyse. For å muliggjøre denne typen analyser og redusere beregningsmessige utfordringer, representeres energisystemet på et overordnet europeisk nivå, der teknologier grupperes i hovedkategorier. I tillegg samles de viktigste investeringsalternativene i forhåndsdefinerte «investeringspakker» som konkurrerer med hverandre i den dynamiske programmeringsmodulen. Egenskapene til hver investeringspakke og fordelingen av investeringene i de ulike teknologiene baseres hovedsakelig på kostnadsdata for de inkluderte teknologiene, samt resultater fra tidligere studier av energisystemer i overgang mot tilsvarende fremtidige energisystemer. Mengdene av de ulike teknologiene i pakkene justeres også gjennom flere modellkjøringer for å sikre realistiske og robuste resultater.
