APS-Cサイズ（23.5mm×15.6mm）の大判イメージセンサー（有効画素数：1600万画素＜3:2静止画＞、1360万画素＜16:9動画・静止画＞）を搭載。高速画像処理エンジン“BIONZ”との連携により、大判ならではの被写界深度の浅い美しい映像と、暗所での低ノイズでクリアな映像を実現します。

レンズ接続機構として、動画撮影に適した小型で静かなEマウントレンズシステムを採用。動画撮影中のオートフォーカス・オート露光・手ブレ補正機能が使用できます。また、マウントアダプター「LA-EA4」を介してAマウントレンズも装着し、オートフォーカス制御が可能。さらに他社製アダプター（＊）を用いると、さまざまなレンズが装着でき、お手持ちのレンズ資産を活用することができます。

小型静音デュアルモーター構造により、大判イメージセンサー用にもかかわらずコンパクトな11倍電動ズームレンズを実現。本体のズームレバーにより、スローでスムーズなズーム操作による描写が可能です。
また本機は、最大2倍までの電子ズーム機能も搭載しており、単焦点レンズを用いた場合にもカメラ本体のズームレバー操作でズーム効果の演出を実現しました。

ショルダーパッドを収納し、コンパクトな筺体を活かしたハンディスタイルでの撮影から、ショルダーパッドを引き延ばし肩に乗せることで、長時間でも安定した肩乗せスタイルでの撮影が可能です。また、脱着可能なビューファインダーにより、様々なスタイルでの撮影に対応します。ショルダーパッドの上部には、ワイヤレスユニット、カウンターバランス、モニター等の各種アクセサリーを装着するための1/4ネジ穴が2個あり、拡張性に配慮したデザインとなっています。

別売の外付けフラッシュメモリーユニット「HXR-FMU128」を装着すると、メモリーカードとのHD同時記録が可能です。「HXR-FMU128」はHD映像を10時間以上連続して記録することができるので、メモリーカードのバックアップとして撮り逃しができない場面で威力を発揮します。
さらに、“ミラーリング メモリースティック”の「機器限定モード」に対応。データへのアクセスを対応機器に限定し、PCからのアクセスをパスワードで保護することで、万一カードを紛失した場合でも、第三者にデータを読み取られるといった情報流出のリスクを軽減します。

APS-Cサイズセンサーならではの被写界深度の浅い最大1600万画素の静止画を撮影できます。静止画撮影時に有効なメカニカルシャッターを搭載し、高速で動く被写体を撮影する際の「ゆがみ」を軽減しました。さらに、新開発のマルチインターフェース（MI）シューを搭載しており、外付けフラッシュ撮影にも対応します。

映像の特性を決めるガンマカーブ、ブラックレベル、発色などのパラメーターを調整することができます。マルチカメラ運用時やレンズの個体差補正にとどまらず、映像作品全体のトーンをカメラ本体で作り込むことも可能です。設定したパラメーターは他の設定項目と共に、カメラプロファイルとしてメモリーカードに記録できます。更に、記録したカメラプロファイルは、別の「NEX-EA50JH」にも設定でき、画質や映像トーンを合わせたマルチカメラ運用が可能です。

GPSユニットをカメラ本体に内蔵しており、動画/静止画記録中に0.5秒間隔で時間・緯度・経度をメタデータとして記録します。同梱ソフトを使って、記録されたGPSデータをもとに撮影した場所をインターネット上の地図に表示させることができます。

内蔵ステレオマイクに加えて、XLR音声入力を2系統搭載（ショットガンマイクECM-XM1を同梱）し、リニアPCM音声記録にも対応します。さらにタイムコード/ユーザービットに対応しており、映像ファイルへのタイムコード記録や、HDMI出力にタイムコードを重畳することが可能です。その他、ライン入力のモニタリングに便利なヘッドホン端子、フォーカス、ズーム、録画操作に対応するREMOTE端子など、様々なプロフェッショナルの撮影シーンに対応する機能が搭載されています。