De PENTAX Q beschikt over een nieuw ontwikkelde Q-vatting, met een diameter van ongeveer tweederde ten opzichte van de conventionele K-vatting. Dit was mogelijk door het terugbrengen van de afstand tussen lensmontuur en beeldsensor tot dat van bijna een vijfde ten opzichte van de K-vatting, almede door optimalisatie van het beeldcirkelformaat van deze lenzen in relatie tot de compacte beeldsensor. Het Q-vattingsysteem elimineert tevens een optische zoeker, spiegelbox, scherpstelglas en AF-sensor, waardoor het camerahuis van de PENTAX Q de kleinste en lichtste is in zijn klasse. Het camerahuis bestaat uit een magnesiumlegering. Dit geeft een elegante kwaliteitsstructuur aan dit compacte, lichtgewicht camerahuis, terwijl het de duurzaamheid bevordert.
De PENTAX Q is uitgerust met een 1/2.3 inch CMOS beeldsensor met belichting door de rugzijde. Deze sensor levert fantastische afbeeldingen met een hoge resolutie van ong. 12,4 effectieve megapixels. Dit werd mogelijk door de zeer efficiënt werkende optische constructie die het licht verzamelt, waardoor een zeer hoge gevoeligheid, een laag ruisniveau en een snelle uitlezing van de beeldinformatie wordt gegarandeerd. De Pentax Q beschikt tevens over een nieuwe generatie beeldprocessor waarin het beste van PENTAX's state-of-the-art digitale beeldtechnologie is geïntegreerd; ontwikkeld en verzameld gedurende vele jaren ontwikkeling van digitale SLR-camera's. Door de koppeling van deze beeldprocessor met de speciaal ontworpen, krachtige lenzen met Q-vatting, levert de Pentax Q heldere, contrastrijke afbeeldingen, in fraaie gradaties en stofuitdrukking, ook in de hoeken. Met het lage ruisniveau bij hoge gevoeligheid kan de fotograaf het gehele gevoeligheidsbereik benutten — van 125 ISO tot wel 6400 ISO — zonder angst voor hinderlijke digitale ruis. Door gebruik te maken van de HDR (High Dynamic Range) functie die een foto samenstelt uit meerdere opnames, is het gemakkelijk om fantastische foto's te maken met een extra groot dynamisch bereik, zonder kale hoge lichten of massieve schaduwpartijen.
De PENTAX Q introduceert een totaal nieuwe manier van fotograferen. Door het koppelen met de nieuwe Smart Effect functie die negen specifieke visuele effecten biedt middels de gemakkelijk te bedienen Quick-Dial op het camerafront, kan de fotograaf eenvoudig de gewenste persoonlijke toets aanbrengen aan een opname, terwijl het effect zichtbaar is op het LCD-scherm. De Quick-Dial heeft vier posities, waaraan vooraf vier favoriete Smart Effect modi kunnen worden toegewezen. De immer populaire modi Custom Image en Digital Filter zijn verder verbeterd om de reeks beeldverwerkingsmogelijkheden uit te breiden. Om de Pentax Q te personaliseren met specifieke opnamestijlen en gebruikersvoorkeuren, kan de gebruiker tevens andere opties toewijzen aan de Quick-Dial, zoals Custom Image Setting, een digitaal filter of een specifieke beeldverhouding.
** Een filmontwikkeltechniek waarbij een aangepaste ontwikkelaar wordt gebruikt om een specifiek effect met dramatische kleuren te verkrijgen.
De PENTAX Q is uitgerust met een Full HD video-opname functie, gebruik makend van het H.264 opnameformaat waardoor de gebruiker lange videoclips van hoge kwaliteit (1920 x 1080 pixels) kan maken met een snelheid van 30 beelden per sec. De gebruiker heeft tevens het voordeel van de verwisselbare lenzen met Q-vatting voor een afwijkend perspectief, of van het doeltreffend gebruik van de Smart Effect modi*** en andere ingebouwde videobewerkingstools voor het op eenvoudige wijze verkrijgen van creatieve, dramatische effecten, zelfs gedurende de opname. De Pentax Q beschikt ook over een micro-HDMI aansluiting (type D) die het mogelijk maakt simultaan zowel Full HD videoclips als geluid door te sturen naar een externe apparaat via een enkele verbinding.
*** De beeldsnelheid kan variëren als een geselecteerde Smart Effect modus een niet-standaard beeldverwerking verlangt.
De PENTAX Q beschikt over een nieuw ontwikkelde bokeh controlefunctie die gebruikers in staat stelt opnames te maken van indringende onderwerpen in een onscherpe omgeving. Met deze functie zal de camera automatisch het scherpgestelde voorwerp beoordelen alsmede voor een optimale onscherpte de relatieve afstandbepalen van de camera tot elk voorwerp in het beeldveld, zodat het belangrijkste onderwerp(en) los komt van de omgeving. Met deze functie zullen zelfs fotografen die voor het eerst digitaal fotograferen gemakkelijk opnames maken met een onscherpe voor- of achtergrond. Dit vraagt normaalgesproken een zekere fotografische kennis en ervaring.
De PENTAX Q bezit een door PENTAX ontworpen SR (Shake Reduction) mechanisme dat automatisch de CMOS beeldsensor verschuift ter compensatie van camerabewegingen die door de bewegingssensor in de camera worden waargenomen. Met als resultaat dat de PENTAX Q scherpe foto's zonder bewegingsonscherpte maakt. Zelfs onder omstandigheden waarbij camerabewegingen ontstaan, zoals bij gebruik van een telelens, opnames in het donker zonder flits of bij landschappen in de schemering. Ongeacht welke lens ook geplaatst is op de PENTAX Q, de lens heeft geen ingebouwde stabilisatie nodig; dit is een bijkomend financieel voordeel voor de gebruiker.
De PENTAX Q beschikt over een massa gebruiksvriendelijke eigenschappen die alleen mogelijk zijn bij digitale camera's met verwisselbare lens. De kortste sluitertijd van 1/2000 sec. bevriest de beweging van het onderwerp op het beslissende moment. Als hulp bij gebruikersvoorkeuren en bij wisselende fotografische toepassingen bezit de camera vier verschillende belichtingsmodi: de gebruiksvriendelijke Programma AE (P) modus die automatisch de optimale combinatie van lensopening en sluitertijd selecteert; de diafragmavoorkeuze AE (AV) en de sluitertijdvoorkeuze AE (TV) modi, die de fotograaf in staat stellen nauwgezet specifieke creatieve ideeën om te zetten in fotografische resultaten; alsmede de handmatige meting (M) modus. De fotograaf kan zelfs direct omschakelen van de P modus naar de AV of TV modus door simpel aan een elektronische knop te draaien.
De PENTAX Q bezit een groot, duidelijk, hoge-resolutie 3 inch LCD-scherm met ong. 460.000 dots. De grote kijkhoek verzekert een goede beoordeling van het scherm, met 170 graden horizontaal en verticaal is dit LCD-scherm zeer geschikt voor het fotograferen vanaf een hoog of laag standpunt.
Het PENTAX Q’s DRII (Dust Removal II) mechanisme voorkomt doeltreffend dat opnames worden ontsierd door afbeeldingen van stofdeeltjes, zelfs na het lenswisselen in de open lucht. Zoals PENTAX's K-5 en 645D digitale SLR-camera's beschikt het over een zeer doeltreffend supersonisch vibratiemechanisme dat de beeldsensor op hoge snelheid laat vibreren om het stof van het oppervlak te verwijderen.
De PENTAX Q modus voor high-speed burst opnames stelt de fotograaf in staat om tot vijf opnames (in JPEG opnameformaat) achter elkaar te maken, met een max. snelheid van ong. vijf opnames per sec. Deze modus bewijst zijn nut wanneer getracht wordt de actie van snelbewegende onderwerpen vast te leggen in een opnameserie.
De PENTAX Q bezit een ingebouwde automatische flitser (richtgetal 7 bij ISO 200/m). De fotograaf kan deze flitser gebruiken in de standaardpositie of met een simpele handeling uitschuiven om de flitshoek te vergroten ten einde een 28mm beeldveld (kleinbeeld eqv.) te vullen.