Mặc dù mang thiết kế của những chiếc máy ảnh những năm 1960 nhưng bên trong Olympus Pen-F là loạt tính năng hiện đại.
Đầu tiên có thể nhắc đến là cảm biến Micro Four Thirds Live MOS hoàn toàn mới, cung cấp độ phân giải 20 megapixel kết hợp chip xử lý hình ảnh TruePic thế hệ VII bên trong. Tuy có thiết kế nhỏ gọn nhưng Olympus còn trang bị cho Pen-F hệ thống chống rung 5 trục lên đến 5-stop.
Theo Olympus, với toàn bộ phần cứng mới bên trong, Pen-F có thể được xem là máy ảnh không gương lật (mirrorless) ống kính rời có độ trễ màn trập thấp nhất thế giới, chỉ 0,044 giây. Máy hỗ trợ quay video Full HD 60 khung hình mỗi giây (fps) và quay timelapse (thời gian trôi nhanh) lên đến 4K, cùng nhiều chế độ lọc màu mới phát triển từ chính hãng.
Nặng 427g, Pen-F có thân máy làm từ hợp kim ma-giê và nhôm với hai màu tùy chọn đen hoặc trắng cùng nhiều chế độ chỉnh tay trên thân máy. Phía sau máy là màn hình xoay, lật kích thước 3 inch cung cấp độ phân giải hiển thị 1,04 triệu pixel cùng kính ngắm điện tử OLED độ phân giải 2,36 triệu pixel cho độ phủ khung hình 100% và độ phóng đại 1,23x.
Olympus cho biết Pen-F sẽ bắt đầu bán ra tại Mỹ vào tháng 3 tới với giá là 1.199,99 USD chỉ cho thân máy.