Về thiết kế, Sony Alpha A9 II không có quá nhiều điểm khác biệt so với A9, vẫn là vẻ ngoài nhỏ gọn, thân máy tinh tế, bền bỉ cùng hiệu năng xử lý nhanh chóng. Khung máy ảnh được làm bằng hợp kim magie đảm bảo độ cứng, độ bền và ổn định trong khi vẫn vô cùng nhẹ nhàng. Nhờ vậy, máy ảnh có khả năng chống chịu thời tiết, chống bụi đồng thời có thể sử dụng máy ở nhiệt độ thấp. Không chỉ vậy, trong những điều kiện thời tiết khắc nghiệt, bạn có thể thoải mái sử dụng A9II mà không lo sợ đến vấn đề hỏng hóc thiết bị
Ngoài kích thước nhỏ gọn, Alpha A9 II còn trang bị màn hình cảm ứng nghiêng 3” với 1.44 triệu điểm ảnh có thể nghiêng lên xuống để có thể làm việc từ các góc cao thấp khác nhau, đi cùng với đó là kính ngắm điện tử OLED 3.86 triệu điểm ảnh. Các nút điều khiển được thiết kế lại, nằm trong tầm tay để dễ thao tác hơn. Phần báng cầm tay được cải tiến để vuông vức hơn giúp thao tác chụp hoặc cầm nắm chắc tay, sử dụng linh hoạt hơn trong thời gian dài.
A9 II còn tích hợp 2 khe cắm thẻ nhớ SD cho phép lưu và xử lý tệp một cách linh hoạt. Cả 2 khe cắm thẻ nhớ được đánh giá để hỗ trợ thẻ nhớ UHS-II cho tốc độ truyền nhanh hơn. Ngoài cổng micro-USB, một cổng USB 3.2 Gen 1 Type-C đã được thêm vào để hỗ trợ kết nối nhanh hơn, đáng tin cậy hơn.
Sony A9II trang bị cảm biến xếp chồng Exmor RS BSI 24.2MP mang lại hiệu suất nhanh chóng và ấn tượng. Với cảm biến này, bạn có thể chụp liên tục lên đến 20 khung hình/ giây bằng cách sử dụng màn trập điện tử hoặc chụp 10 khung hình / giây được hỗ trợ với màn trập cơ. Thiết kế chiếu sáng phía sau của cảm biến cũng có độ nhạy cao với ISO 204800 mở rộng với độ nhiễu giảm để có chất lượng hình ảnh sạch trong nhiều điều kiện ánh sáng. Ngoài ra, các tệp thô không nén có thể được ghi lại trong 14 bit để có độ trung thực màu cao hơn và tính linh hoạt sau sản xuất.
Bộ xử lý hình ảnh BIONZ X được nâng cấp để đạt được lợi ích tối đa từ tốc độ đọc nhanh của cảm biến. Đây là một điểm mới trên A9 II so với Sony A9 và tính năng này lần đầu xuất hiện trên A6400 của Sony. Nó có thể xử lý 60 tính năng tự động lấy nét liên tục và tự động phơi sáng mỗi giây, do đó A9 II có thể lấy nét nhanh hơn trước. Hệ thống phát hiện khuôn mặt, mắt và động vật của Sony cũng nhanh hơn và chính xác hơn, và Sony cho biết hệ thống mới này sẽ hoạt động đặc biệt tốt cho thể thao và phóng sự ảnh.
Mẫu máy ảnh mới này hỗ trợ quay video 4K Ultra HD với tốc độ lên tới 30 khung hình mỗi giây, dựa trên vùng ghi Super35mm và độ phân giải 6K hiệu quả. Quay video 4K toàn khung hình cũng được cải thiện đáng kể khi làm việc ở độ nhạy từ trung bình đến cao cho phép sử dụng toàn bộ chiều rộng của cảm biến. Ngoài ra, bạn cũng có thể quay video full hd 1080p với tốc độ khung hình lên tới 120 khung hình / giây và cả hai độ phân giải đều sử dụng định dạng XAVC S 100 Mbps.
Không chỉ vậy, model này mang đến tính năng Real-Time Eye AF để quay video, cũng như Interval Shooting và hỗ trợ giao diện mở rộng Multi-Interface Shoe cho phép máy kết nối với micro ECM-B1M Shotgun hoặc bộ chuyển đổi XLR-K3M XLS hỗ trợ tốt cho việc quay video.
Hệ thống lấy nét của Sony A9 II bao gồm 693 điểm lấy nét tự động theo pha dạng chữ thập, bao phủ 93% khung ngắm, kết hợp 425 điểm lấy nét theo độ tương phảm. Công nghệ lấy nét theo mắt người giờ đây có thể chọn mắt trái hoặc phải, và bổ sung thêm chế độ lấy nét theo mắt động vật.
A9 II tích hợp hệ thống ổn định hình ảnh SteadyShot INSIDE 5 trục hiệu quả 5.5 điểm dừng, bù cho năm loại rung máy khác nhau gặp phải khi chụp ảnh tĩnh và quay video. Điều này cho phép người dùng tự tin sử dụng bất kỳ ống kính nào, thậm chí cả ống kính thích ứng, để chụp ảnh quan trọng mà không gặp phải hiện tượng mờ do rung máy.
Sony đã thiết kế lại cụm bộ phận màn trập bằng các ốc vít được làm ẩm để hấp thụ bất kỳ cú sốc màn trập nào và thuật toán ổn định hình ảnh được cải tiến giúp giảm mờ hình ảnh một cách hiệu quả.
Ngoài ra, máy ảnh này cũng hỗ trợ ghi nhớ giọng nói cho phép bạn ghi lại các mô tả bằng âm thanh về nội dung bức ảnh với thời lượng đến 60 giây. Âm thanh này được đính kèm với hình ảnh dưới dạng tệp .wav. IPTC và thông tin số sê-ri máy ảnh cũng có thể được hiển thị trong các tệp hình ảnh. Nhờ vậy bạn có thể biết chi tiết và cụ thể các bức ảnh đi kèm.