X-H2作为富士旗下的高画质旗舰无反相机，采用全新的背照式 X-Trans CMOS 5 HR 传感器，4020万像素，配合 X-Processor 5 图像处理器，拥有X系列目前最佳的静态图片和视频拍摄分辨率，可用于拍摄高分辨率的静态图片，同时也是首款支持 8K/30P Apple ProRes 内录的机型。

新传感器的采用，让X-H2的标准感光度下降至125ISO，同时电子快门的最快速度提升2.5档至1/180000秒，让X-H2拥有更极限的拍摄体验。内置IBIS五轴防抖设计，同时支持像素位移拍摄，可通过高精度图像传感器移动来生成包含约1.6亿像素的图像。 X-H2支持HEIF图像格式，该格式可呈现10bit画质，尺寸却比标准JPEG文件小30%。

X-Processor 5采用基于深度学习技术的AI智能对象检测AF，可自动检测和追踪多种类型的拍摄对象。新传感器拥有更多的相位检测点，提高了在高频拍摄对象上实现AF-S对焦的能力。

视频录制方面，X-H2能够支持 30P 4:2:2 10bit规格机内录制8K视频。-H2具有与X-H2S相同的散热设计，最长可拍摄约160分钟的8K/30P视频。此外，他还支持8K超采样录制4K高清视频。X-H2支持三种Apple ProRes编码器ProRes 422 HQ、ProRes 422和ProRes 422 LT。除F-Log外，X-H2还支持F-Log2，可13+档动态范围完成拍摄。

配备576万像素电子取景器，放大倍率0.8倍，支持120Hz刷新率。同时配备162万像素可变角度液晶显示屏。卡槽方面，X-H2设有一个CF express Type-B存储卡槽，以及一个UHS-II SD存储卡槽。