Các thiết kế nổi bật trên máy gồm phím nguồn hình tròn nổi hay thanh phím âm lượng dẹt mỏng cong nhẹ về hai đầu đều được chăm chút kỹ, thể hiện rõ sự tỉ mỉ của Sony. Thời trang, nhưng Xperia Z2 vẫn đảm bảo cho khả năng hoạt động bền bỉ với khả năng chống nước và chống bụi. Dưới chân máy có duy nhất dải màng chuông thoại được thiết kế theo kiểu 3 chấm tròn độc đáo. Xperia Z2 được trang bị khả năng chống nước chống bụi theo chuẩn IP58, chịu được áp lực nước ở độ sâu 1m trong 30 phút. Tất cả cổng kết nối trên viền (trừ giắc tai nghe 3,5 mm) đều được bịt kín bới các lắp đậy .Trên đỉnh máy có jack cắm tai nghe 3.5 mm.Xperia Z2 được trang bị khả năng chụp hình mạnh mẽ với camera sau 20,7 Mpx cảm biến Exmor RS, ống kính G Lens giá thay màn hình khẩu độ f/2.0, chiều dài tiêu cự giá thay màn hình sony Z1 27mm, cho phép chụp ảnh yếu sáng tốt. Khả sony Z1 năng mạnh mẽ nhất của chiếc camera này là quay phim 4K, tính năng TimeShift cho phép quay phim tốc độ nhanh 120 fps ở độ phân giải 720p bên cạnh việc hỗ trợ chụp ảnh. Máy cũng có camera trước 2,2 Mpx hỗ trợ đàm thoại video và chụp ảnh.

Camera sau được trang bị kèm đèn Flash giúp hỗ trợ chụp thiếu sáng tốt. Sony áp dụng định dạng MPEG-4 AVC trên Z2 với khả năng nén cực cao và giải mã ra thiết bị với chất lượng lên đến 50 Mbps. Với 1 phút video quay được thì nó tiêu thay màn hình tốn dung lượng khoảng 400 MB. thay màn hình sony z2 giá bao nhiêu Sony cũng cho biết hãng đã áp dụng cơ chế sony z2 giá bao nhiêu chống rung 3 chiều (lắc ngang, dọc, mô phỏng xoay cảm biến) trên chiếc Z2 để giả lập nó như hệ thống cơ học. Xperia Z2 có thể kéo ISO lên đến 6.400 và cân chỉnh phơi sáng thông minh hơn. Camera cho chất lượng ảnh chụp đẹp, chi tiết, màu sắc chân thực, sống động. Đặc biệt, Z2 cũng được trang bị các tính năng chụp ảnh độc đáo như Sweep Panorama (ảnh toàn cảnh), Timeshift Brust (chụp liên tục trong 2 giây), ghép hiệu ứng thực tế ảo AR vào ảnh hay video. Ngoài ra, còn có một số tính năng khác rất thú vị và khá hữu dụng như Live Social đề truyền video trực tiếp lên mạng xã hội, Info Eyes để tìm kiếm trông tin qua camera và Background Defocus đem đến hiệu ứng xóa phông như DSLR cho ảnh sau khi chụp. Camera cho tốc độ chụp lấy nét nhanh, hỗ trợ hàng loạt tính năng chỉnh sửa ảnh hấp dẫn. Màn hình sống động, chip xử lý mạnh mẽ cùng tính năng đa dạng. Xperia Z2 được trang bị màn hình hiển thị 5,2 inch theo công nghệ Triluminos IPS. Màn hình máy cho độ phân giải 1080 x 1920 pixel và mật độ điểm ảnh lên tới 424ppi có khả năng tái hiện màu sắc sống động hơn hẳn so với Z1. Góc xem cũng được cải thiện đáng kể. Tông màu rất hoàn hảo, ấm áp và rực rỡ, không bị ngả xanh hay ngả ghi như nhiều smartphone khác trên thị trường. Màn hình máy cho chất lượng hiển thị sắc nét, góc nhìn rộng. Sony trang bị cho chiếc điện thoại Xperia Z2 tấm nền IPS, đi kèm với hai công nghệ xử lý hình ảnh và màu sắc kế thừa từ các dòng TV Bravia là Triluminous, X-Reality Mobile và Mobile Bravia Engine mới nhất. Màn hình máy được phủ kỉnh cường lực giúp chống va đạp, chống trầy xước và chống thấm nước. Tuy nhiên, bổ sung ấn tượng nhất chính là công nghệ về điểm ảnh Live Color LED. Nó tạo cho cảm giác màn hình IPS của Xperia Z2 rất rực rỡ nhưng trung thực. Bên thay màn hình cạnh đó, màn hình cảm ứng máythay màn hình sony z1còn hỗ trợ tính năng cảm sony Z1 ứng bằng găng tay, thuận tiện với người dùng trong thời tiết giá lạnh. .Máy chạy game mượt mà, load ứng dụng cực nhanh. Máy được trang bị bộ xử lý lõi tứ Snapdragon 801 tốc độ 2,3 GHz của Qualcomm, RAM 3 GB, bộ nhớ trong 16 GB có thể mở rộng tối đa 64 GB. Bên cạnh đó, máy còn trang bị dòng chip đồ họa mạnh mẽ nhất hiện nay đó là con chip Adreno 330 giúp cho máy vận hành các chương trình game nặng, xem phim 3D hay thậm chí chạy chương trình đa nhiệm vẫn vô cùng mượt mà, không hề có hiện tượng trễ, giật hay lag. Máy chạy trên nền tảng hệ điều hành Android 4.4.2 (KitKat). Máy chạy trên nền tảng hệ điều hành Android 4.4.2 (KitKat) mới nhất với giao diện Xperia UI. Xperia UI vẫn là một trong những giao diện hoạt động tốt nhất trên Android hiện nay với biểu tượng được thiết kế đẹp, tinh tế, hoạt động mượt và hỗ trợ đa nhiệm tốt. Hình ảnh icon đẹp, dễ sử dụng, giao diện thoáng. Sony Xperia Z2 sử dụng công nghệ chống ồn trên máy (Digital Noise Cancelling). Công nghệ DNC này còn áp dụng cho mẫu micro gắn rời của Sony là STM10 cũng được giới thiệu cùng Xperia Z2. Sony đã rất tập trung quảng cáo vào trải nghiệm âm thanh vòm trên chiếc điện thoại mới nhất của mình, Xperia Z2. Theo họ, với bộ loa S-Force Front Surround, Z2 mang lại một chất lượng âm thanh stereo (2 kênh) cực tốtMáy hỗ trợ tính năng chống nước, chống bụi vượt trội. Z2 cũng được bổ sung thêm nhiều tính năng mới so với phiên bản trước đó bao gồm tính năng gõ 2 lần mở khóa, chế độ sử dụng găng tay, 2 chế độ tiết kiệm pin khác nhau để người dùng lựa chọn. Ngay bàn phím ảo trên Z2 cũng có khả năng vận hành vào loại tốt nhất hiện na .Máy được bán ra với 3 phiên bản đen, trắng và tím.