GFX50 SII采用5140万像素中画幅传感器，接受光线的单个像素面积是全画幅传感器的约1.7倍，动态范围广，信噪比高。相机采用高速图像处理引擎X-Processor 4和最新算法。搭载了五轴机身内图像防抖(IBIS)机制，提供多达6.5档防抖功能（GFX系列史上最高），消除手持拍摄期间的相机抖动，并在弱光或无法使用三脚架的室外环境中，最大程度降低动态模糊。尽管装载一系列重要功能 ，但这款相机外形小巧，重量仅约900g。尺寸相当于全画幅相机，兼顾出色的画质和便携性。

GFX 50SII引入19种胶片模拟效果，其中包括专为GFX100S研发的“Nostalgic Neg.怀旧负片”，具有高饱和度和色调柔和等特点。采用胶片模拟预设，满足多元拍摄对象类型和场景，并通过实时取景器查看图像效果。

GFX 50SII引入“像素位移多重拍摄”功能，消除伪色，呈现惊艳2亿像素照片。 逼真重现拍摄对象的颜色、纹理甚至所处环境，让这款相机成为存档摄影首选机型。此前因体积过大无法进行精细拍摄的大型艺术品和历史文物，可通过这款相机完成边缘到中心的精细记录。