Cảm biến CMOS full-frame 36mm × 24mm; 18.1 megapixels điểm ảnh hiệu dụng.[4]
Bộ xử lý ảnh đôi Canon DIGIC 5+ (mỗi bộ xử lý nhanh hơn DIGIC 4 17 lần)
Bên cạnh đôi DIGIC 5+, 1DX còn có DIGIC 4 cho việc lấy nét tự động và đo sáng.
Dải ISO cơ bản 100–51200. Có thêm 3 mức mô phỏng ISO 50, 102400 và 204800.
Ngàm ống kính EF của Canon.
Cảm biến đo sáng và màu sắc RGB tích hợp 100.000 pixels.
61 điểm lấy nét tự động: 21 điểm dạng ngang dọc ở f/5.6, 20 điểm dạng ngang dọc ở f/4, 5 điểm dạng ngang dọc chéo ở f/2.8 ở chính giữa theo hàng dọc, điểm chính giữa nhạy tới -2 EV
Tốc độ chụp liên tiếp 14 khung hình/giây (fps) với định dạng JPEG (chế độ mirror locked up, không lấy nét tự động) và 12 fps với định dạng RAW, JPEG, RAW+JPEG với chế độ lấy nét tự động toàn phần và sửa quang sai.[4] Theo Canon, tốc độ chụp cao nhất giảm xuống còn 10 fps ở mức ISO 32,000 trở lên.[5]
Menu được thiết kế kiểu mới, chia làm 6 mục lớn, có thêm 1 mục về lấy nét tự động (menu AF), cho phép tùy chọn các trường hợp lấy nét khi chụp các môn thể thao khác nhau từ Case 1 cho tới Case 6, độ nhạy bám nét, tốc độ AI servo...; Lấy nét tự động Theo dõi và Nhận dạng Thông minh (Intelligent Tracking & Recognition) (EOS iTR AF).
Quay phim: Full HD (1920×1080) với các mức khung hình 24p, 25 (PAL) hoặc 30 (NTSC) fps,[4] 720p (1280x720) với mức 50 hoặc 60 fps, và SDTV (640×480) với mức 25 hoặc 30 fps. Video H.264 có thể được chuyển đổi giữa inter frame và IPB với dự đoán hai chiều (bidirectional prediction) để làm giảm kích thước tập tin.
