有効画素数約1000万画素の1/1.7型CCDセンサーや、35mm判換算28mmの大口径単焦点レンズ「GR LENS 28mm F1.9｣などを継承しつつ、新たに、新開発の画像処理エンジン「GR ENGINE IV」の搭載と光学フィルターの改良により、｢GR DIGITAL III｣を超えるGR史上最高画質を実現しているという。「イメージセンサーシフト方式ブレ補正機能」を「GR DIGITAL」シリーズで初めて搭載。
さらに、最大190ポイントでの高速・高精度測距が可能な、独自開発の外部AFセンサーを新たに搭載したのも特徴だ。外部AFと従来のコントラストAF方式を併用する「ハイブリッドAFシステム」により、最短約0.2秒のAF合焦速度を実現。「GR DIGITAL III」と比べて最大約1/2に短縮しているという。また、アルゴリズムの改良により、コントラストAF方式のみで行うマクロAF

機能面では、ダイナミックレンジの拡大機能として、新たに「ダイナミックレンジ補正」を搭載。画像を自動的に領域分割し、各領域に適正な補正をすることで、白とびや黒つぶれを抑えた滑らかな階調の写真を1ショットで撮影できます。
オートブラケット機能には、従来の露出、ホワイトバランスに加えて、新たに「コントラストブラケット」「ダイナミックレンジ補正ブラケット」、任意で選択した2つの画像設定を加えた3枚を記録連続撮影する「画像設定ブラケット」を、シーンモードには、夜空を一定の間隔で連続撮影し、それぞれの画像の高輝度画素データのみを抽出して合成する「インターバル合成」を追加。画像設定モードには、「ポジフィルム調」と、彩度を低くしコントラストを高めにした「ブリーチ バイパス」が新たに追加されています。
このほか、電子水準器は従来の水平方向に加え、アオリ方向の傾きも検知できるように進化。背面液晶モニターは、RGBにホワイトの画素を加え、解像度が123万ドットへと拡大。最大輝度も「GR DIGITAL III」の約1.7倍に向上し、視認性が向上しています。