EOS 650D sử dụng bộ xử lý hình ảnh DIGIC 5, cho phép cải thiện tốc độ chụp liên tiếp so với 600D, từ 3,7 lên 5 hình/s. Đồng thời dải ISO cũng được mở rộng, ISO chuẩn tối đa tăng từ 6400 lên 12800. 650D là DSLR đầu tiên hỗ trợ thẻ SD chuẩn UHS-I. Tốc độ lấy nét trong live view của 650D nhanh gấp đôi 600D do kết hợp lấy nét theo pha và theo tương phản.