XM25 sử dụng cơ chế nạp đạn bằng khí nén với khóa nòng xoay và thiết kế bullpup. Thân súng được làm bằng nhựa tổng hợp chịu lực để giảm trọng lượng. Khe nhả vỏ đạn được cắt ở cả hai bên súng để người sử dụng có thể chọn bên nhả vỏ đạn phù hợp, chỉ có một khe nhả được sử dụng khe còn lại sẽ được che bởi một miếng chống bụi. Hộp đạn của súng có thể chứa tối đa 6 quả đạn.

Súng được tích hợp một máy tính quỹ đạo đường đạn cùng thiết bị xác định khoảng cách bằng laser làm hệ thống nhắm, vì thế người bắn có thể nhanh chóng xác định được khoảng cách từ mình tới mục tiêu cũng như máy tính sẽ kích nổ lựu đạn trên không khi bay đến vị trí cần thiết mà không cần va chạm. Hệ thống nhắm điện tử này có thể dùng được trong cả ngày và đêm trong ban đêm. Tuy nhiên hệ này cần năng lượng để hoạt động và nếu hết năng lượng hay bị hỏng thì các lựu đạn sẽ được chuyển sang chế độ nổ khi va chạm để tác chiến lúc cần thiết.