　新製品はフラグシップモデル「HDC-Z10000」と同様に、光の三原色である赤（R）／緑（G）／青（B）をそれぞれに受光する専用センサーを搭載した「3MOSシステム」を採用。それぞれのセンサーの総画素数は305万画素で、総画素数絵は915万画素（305万画素×3）、動画撮影時の最大有効画素数は657万画素となっている。

　R／G／BのうちGのセンサーを半画素ずらす「ピクセルシフト」を行うことで既存モデル「HDC-TM750」に比べ約4倍に相当する情報量を取得し、より高解像度での撮影を可能とした。この増大した情報量を処理する画像処理エンジンには、「クリスタルエンジン・プロII」を組み合わせる。

　AVCHD Progressiveに対応しており1080／60p録画を行えるほか、別売のコンバージョンレンズ「VW-CLT2」を装着すればAVCHD 3Dでの1080/60i撮影も行える。本体の3.5型液晶も裸眼立体視対応となっているため、3Dテレビなどに接続しない状態でも3D映像を楽しめる。

　レンズは一般的なコーティングに比べると反射光の抑制やゴースト／フレアの低減に有効なナノサーフェスコーティングを施した光学12倍「ライカDC」レンズで、焦点距離は35ミリ換算29.8～368ミリ（16：9時）。超解像技術を用いた「iAズーム」利用時には、35ミリ換算700ミリ相当での望遠撮影も行える。

　手ブレ補正については回転方向のブレも抑制する「5軸ハイブリッド手ブレ補正」機構を搭載することで、歩き撮り時のブレを効果的に抑制する（5軸補正は2D撮影時のみ有効）。

　撮影した映像を元にハイライト映像を自動生成する「新おまかせムービースライドショー」は、生成された映像をSDカードへ書き出すことも可能。また、付属ソフト「HD Writer AE 4.1」ではこれまでカット編集のみだった3D映像についても、タイトル文字入力やトランジションなど複数の効果を交えながら編集可能となった。

　本体サイズは67（幅）×72（高さ）×150（奥行き）ミリ、約430グラム（撮影時重量は約490グラム）。