　同社のデジタル一眼レフカメラ「SD14」にも採用されている大型CMOSセンサー「FOVEON X3ダイレクトイメージセンサー」をコンパクトなボディに詰め込んだ。FOVEONは、シリコンの異なる深さに配置された3つの層がそれぞれ青（B）、緑（G）、赤（R）の光を取り込む仕組みで、ファンの間では銀塩写真に一番近い画質を再現できるとされている。センサーサイズは20.7（幅）×13.8（高さ）ミリと一般的なコンパクトデジカメの7～12倍だ。

　レンズは、35mm判換算で28mmとなる16.6mm/F4の広角単焦点レンズ。一眼レフの交換レンズに使用されるレベルの大口径グラスモールド非球面レンズを使い、ディストーションが少なく、高いコントラストを実現したという。

　画像処理エンジンには、同社の「TRUE」（Three-layer Responsive Ultimate Engine）を搭載。記録方式として、ロスレス圧縮方式のRAWデータとJPEGをサポートした。DP1では、輝度情報と色情報を1：1の形式で取り込むため、RAWデータを付属ソフト「SIGMA Photo Pro」で現像するだけで補間に頼らず自然な画質を得ることができるという。このほか、QVGA（320×240ピクセル）サイズ／30fpsの動画撮影も可能だ。

　測光方式は、評価測光、中央部重点平均測光、スポット測光の3つ。撮影モードは、オート、プログラムAE、シャッター速度優先AE、絞り優先AE、マニュアル露出の5つ。露出補正は＋3.0～－3.0EVの間で1/3EVステップの調整が行える。

　クラシカルな本体には、ガイドナンバー6の手動ポップアップ式小型フラッシュにくわえ、ホットシューを装備。背面の2.5型液晶モニターは表示視野率100％を誇り、ピント調整時に選択したフォーカスフレームの範囲を拡大可能で、マニュアルフォーカスが容易に行える。記録メディアにはSD/SDHCカードおよびマルチメディアカードを使用する。付属のリチウムイオンバッテリー（BP-31）で約250枚（CIPA規格準拠）の撮影が可能だ。

　外形寸法は113.3（幅）×59.5（高さ）×50.3（奥行き）ミリ。重量は約250グラム（電池、カード除く）。専用バッテリーやバッテリチャージャー、ネックストラップ、ソフトケースなどが付属する。