В связке с ней работает процессор обработки изображений EXPEED 4, который позаимствован у флагманской камеры D4S.
Используемый диапазон чувствительности ISO лежит в пределах от 64 единиц ISO до 12 800 ISO. Возможно применение расширенного диапазона значений от 32 до 51 200 ISO.
В камере применена 51-точечная система автофокуса Multi-CAM 3500FX, благодаря ему возможна съемка со скоростью до 5 кадр/с. Максимальная же скорость серийной съемки может достигать до 7 кадр/с, правда лишь при условии кадрирования до формата DX (15,3 Мпикс).
Имеется режим «групповой АФ» обеспечивающий быстрое наведение на объект и улучшенную изоляцию фона. Применен новый механизм затвора и шахты зеркала, что уменьшает дрожание картинки и обеспечивает более четкое изображение в видоискателе с минимальным затемнением при съемке с высокой скоростью. Помимо прочего используется новая функция электронного спуска передней шторки, чтобы минимизировать вибрацию внутренних компонентов фотокамеры и снизить риск смазывания мелких деталей. Есть и поддержка файлового формата RAW размера S.
Корпус аппарата имеет защиту от пыли и влаги.