三星Galaxy Watch 4基于 Wear OS 的操作系统，可以获得更多第三方应用支持，而三星一些自家应用和功能也被继承到新的系统当中，像是用户习惯的手势操作，来电时挥挥手就能接听或挂断，还提供 Galaxy Buds 专属控制器，可以直接通过手表控制音乐播放。

Galaxy Watch 4依然采用圆形表盘设计，提供 44mm 和 40mm 两种尺寸，表面采用 330ppi 屏幕。内部搭载全新 5nm 制程的三星 Exynos W920 芯片，提供 1.5GB RAM 和 16GB 存储空间。续航方面，Galaxy Watch 4 续航时间长达 40 小时，支持快充，手表完全充满电只需 2 小时，充电 30 分钟就能维持 10 小时的使用。

功能上，Galaxy Watch 4 具备健康数据追踪能力，搭载全新三合一传感器，分别为 PPG、ECG 和 BIA，提供心率、血压、心电图，BIA 则是新增的传感器，可以在 15 秒内收集 2400 种数据，准确度据称高达 98%，可测量体脂肪、肌肉量、水分含量等信息。升级了睡眠监测功能，在原有的分析 REM、深度睡眠和睡眠时间外，加入打鼾侦测和血氧侦测，用户可以通过这些数据了解自己有没有睡眠障碍问题。