Il partage de nombreuses similarités avec le Nikon D300, exception faite d'un viseur plus large et de certains composants internes. Il est équipé d'un capteur au format Nikon FX, le même format qui équipe le Nikon D3[3].
Premier reflex haute sensibilité du marché, il est conçu sur les bases du D300 avec une amélioration notable de la sensibilité du capteur.
Formats de fichiers inclus : JPEG, TIFF (RGB), NEF (RAW)
Écran LCD 7,62 cm, 640 x 480 pixels (921 600 points)
Prise HDMI HD pour vidéo
Dimensions : 147 x 123 x 77 mm
Poids : 995 g.
Accumulateur Lithium-ion rechargeable EN-EL3e (le même que pour le D80, D90, D200, D300, D300S), Durée de vie de l batterie par charge : 1000 déclenchements (CIPA)
Poignée d'alimentation MB-D10, permettant notamment de faire passer la cadence en rafale de 5 à 8 images par seconde (avec l'alimentation ad hoc : batterie du D3 ou accus)
Déclenchements à distance et télécommandes filaires