背面には有効画素数 約2070万画素のメインカメラを搭載する。裏面照射積層型CMOSイメージセンサー「Exmor RS for mobile」により、デジタルカメラ顔負けの高画質な写真を撮影可能だ。カメラの使い勝手については、後述を参考にしてほしい。
OSはAndroid4.4、CPUは2.3GHz クアッドコアを搭載。サイズは約147(H)×73(W)×8.2(D)mmで、質量は約163g。前機種「Xperia Z1」と比べると0.3mm薄く8g軽くなった。ROMは32GB/ RAMは3GBで、外部メモリとして最大128GBのmicro SDXCカードに対応する。
IPX5/ IPX8等級の防水、IP5X等級の防塵機能を有する。バッテリー容量は3200mAh。ワンセグ/ フルセグの視聴ができる。なおフルセグの録画には対応していない。通信面では下り最大150Mbps/ 上り最大50MbpsのLTE通信「Xi」をサポート。NTTドコモが提供予定の高音質な音声通話サービス「VoLTE」も利用できる。