Smartfon ma 5-calowy wyświetlacz TRILUMINOS z technologią XReality i rozdzielczością Full HD 1920x1080 pikseli. Zadaniem tej technologii jest analiza każdego szczegółu wyświetlanego na ekranie i wybranie optymalnych parametrów jakości, aby użytkownik mógł cieszyć się najbardziej wyraźnym i soczystym obrazem wideo.
Telefon działa w oparciu o najnowszy i najmocniejszy procesor Qualcomm. Firma składa się z 2 GB pamięci RAM. Kolejne 16 GB jest przeznaczone na pamięć tylko do odczytu. Xperia Z1 jest montowana w obudowie z jednego kawałka aluminium. Wymiary urządzenia 144 x 74 x 8,5 mm, o wadze zaledwie 170 g.
Ostatnią i najważniejszą rzeczą w smartfonie jest aparat, który Sony nazywa najlepszym spośród tych, które są ogólnie używane na wszystkich urządzeniach opartych na systemie operacyjnym Android. Opiera się na przetworniku obrazu Exmor RS CMOS 1 / 2,3 cala o rozdzielczości 20,7 megapiksela. Działa w parze z szerokokątnym układem optycznym 27 mm f2.0 i mobilnym procesorem obrazu BIONZ. Ta kombinacja pozwala osiągnąć tę samą jakość i wydajność, co aparat cyfrowy
