有効約5010万画素のメモリー内蔵フルサイズ積層型CMOSセンサーExmor RS®（エクスモア アールエス）と最新の画像処理エンジンBIONZ XR®（ビオンズ エックスアール）の組み合わせにより、卓越した高解像と広いダイナミックレンジを実現しています。APS-C画角にクロップした際でも約2100万画素の高解像の画像を撮影できることに加え、ブラックアウトフリーでのAF/AE追従最高30コマ/秒の高速連写中も、最大120回/秒のAF/AE演算により複雑な動きに追随します。 さらに、最先端のAIプロセッシングユニットにより、リアルタイム認識AFが進化しています。姿勢推定技術が人物の頭部や胴体を瞬時に認識するだけでなく、動物や鳥、虫、乗り物（自動車、電車、飛行機など）も的確に追随し続けます。また、新たに追加されたオートモードでは、認識対象を自動的に切り替えることが可能です。 高解像・スピード性能・最新のAIの融合に加えて、連写中に最高30コマ/秒まで加速できる連写速度ブーストや、最大1秒前までさかのぼっての撮影が可能なプリ撮影機能※2などにより、狙ったシーンを逃がしません。

プロフェッショナルに求められるスピード性能にこたえつつ、アンチディストーションシャッターによる歪みを抑えた撮影が可能です。プロフォトグラファーから要望の多い中高感度の低ノイズ性能もチューニングにより向上しており、高速シャッターが求められる室内競技などでも、ノイズが少なく背景までクリアな画像の撮影ができます。また、最大8.5段（中心）、7.0段（周辺）の光学式手ブレ補正（静止画撮影時）や、新たに対応したダイナミックアクティブモード（動画撮影時）により、安定した撮影ができます。

3.2型の液晶モニターは、自在に角度を調整できる4軸のマルチアングルです。カメラボディは、人間工学に基づいた設計のエルゴノミクスデザインで、グリップの大きさやシャッターボタン、カスタムボタンの位置などを『α1』から改善しています。また、縦位置用のグリップ『VG-C5（別売り）』は装着時の本体との一体感が増し、高いバッテリー性能とあわせ長時間の撮影を快適にサポートします。 有線LANによる伝送は、新たに2.5GBASE-Tに対応し、撮影後のデータの速やかな納品が可能です。さらに、5G対応ポータブルデータトランスミッター『PDT-FP1（別売り）』との組み合わせで、撮影データを安定した5G高速通信で伝送することができます。これらの高い接続性が、データの受け渡しやコンテンツ制作、配信までのワークフローを飛躍的に向上させ、プロフェッショナルの業務効率を引き上げます。 なお、撮影したデータはCreators' CloudのクラウドストレージからAdobe社「Adobe Lightroom™」やGoogle社「Google Drive™」に自動転送できるようになります。これにより、撮影後の編集・修正作業の利便性がさらに高まります。