撮像素子には、23.7mm×15.7mmの大きな撮像面積を持ち、画像信号の高速読み出しが可能なCMOSイメージセンサーを搭載しています。低ノイズで安定した性能で定評の画像処理エンジン『PRIME II』により、通常でISO100からISO12800まで、カスタム設定時にはISO80からISO51200までの幅広い感度設定ができるなど、センサー性能を最大限に引き出し、解像感と階調再現に優れた有効約1628万画素の高精細な画像を実現しています。

■フィールド撮影に最適な防塵防滴の小型堅牢ボディ
カメラ本体の外装には軽量かつ堅牢なマグネシウム合金を、シャーシには剛性の高いステンレス合金を採用しました。さらに77カ所にシーリングを施した防塵防滴構造とマイナス10℃までの動作を保証する耐寒性能、10万回の作動に耐える最高速度1/8000秒のシャッター機構などを備えながら小型化を実現。さまざまな環境下での使用に対応します。

■視野率約100%の光学ファインダー
視野が広く、ピントや構図の確認がしやすい視野率約100%、倍率約0.92倍（50mmF1.4 ∞）のガラスプリズムファインダーを搭載しています。また、フォーカシングスクリーンにはマニュアルフォーカス時のピント合わせがしやすい『ナチュラルブライトマットⅢ』を採用しています。

■最高約7コマ/秒の高速連続撮影
スポーツやステージ、動物撮影など、動きの速い被写体を連続して撮影したい時などに便利な、最高約7コマ/秒、連続30コマ（JPEG撮影時）での高速連続撮影が可能です。

■さまざまな応用機能も備えた独自の手ぶれ補正機構『SR（Shake Reduction）』
シャッタースピード換算で約3段分に相当する高い補正効果でぶれを抑え、シャープな画像が得られる独自の手ぶれ補正機構『SR』を搭載しています。イメージセンサーで補正する『SR』機構は、フィルム一眼レフ時代からの各種ペンタックス交換レンズ注1を活用することができ、またイメージセンサー部を上下左右および回転方向で自在に動かせることで『自動水平補正』や『構図微調整』、GPSユニットO-GPS1（別売）と組み合わせで簡易天体撮影ができる『アストロトレーサー』などの機能も可能にしています。

■個性的な写真表現が楽しめる多彩な画像処理機能
撮影者の意図や撮影シーンにあわせて画像仕上げを選択できる『カスタムイメージ』機能を備えています。まるで映画のワンシーンのような重厚な表現が楽しめる『銀残し』をはじめ、全9種類から好みに応じて選択することができます。さらに、カメラ内で画像にさまざまな加工処理を施し、多彩な映像表現が楽しめる『デジタルフィルター』機能も備え、『デッサン』や『ポスタリゼーション』など、全18種類の中から好みの効果を選ぶことができます。また、一度処理をおこなった画像を続けて加工する重ねがけも可能で、より個性的な写真表現を楽しむことができます。

■その他の機能
高精度な測光が可能な 77 分割測光素子を採用
『AUTO』『ON』『OFF』から選択が可能な長秒時NR 設定
カメラ任せの AUTO 設定やISO 感度ごとの任意設定が選択可能な高感度NR 設定
あおり方向の確認が可能な電子水準器搭載
DA、DFA、FA リミテッドレンズの歪曲収差、倍率色収差の自動補正が可能
夕日などの色成分を強調して撮影できるホワイトバランス調整モード『CTE』
ハイレベルなゴミ除去性能を実現した『DR II（Dust Removal II）』
撮影者の意図に的確に応える独自のハイパー操作系
白とび、黒つぶれの両方を補正できるダイナミックレンジ補正
JPEG 形式で撮影した、直前の画像をRAW データ形式で再保存可能
画像ファイル形式の切り替えに加え、各種機能の割り当ても可能なRAW/Fx ボタン
ライブビュー時のグリッド表示には『黄金分割』など3 種類から選択が可能
1 回のフル充電で約980 枚の撮影が可能な優れたバッテリー寿命
ユーティリティソフト[PENTAX Digital Camera Utility 4]を同梱