尼康D4配备了1620万像素全画幅CMOS传感器和EXPEED 3图像处理器，并采用改进的51点自动对焦系统（包含15个十字类型的对焦点），提供9.1万像素RGB测光传感器，而该机的光学取景器的视野率为100％，放大率0.7倍。
此外，这款相机的原生ISO感光度范围为100～12800，并可扩展至ISO 50-204800，同时D4还具备了两个卡插槽，同时支持XQD和传统CF，而该机在自动对焦/自动曝光操作情况下连拍为每秒10张，AE/AF锁定下是每秒11张。 与此同时，该机还具有独立的视频拍摄按钮，可拍摄Full-HD 1080p高画质视频，并有30P以及24P两个选项，而在拍摄720p的高清视频时，它可以达到60P的输出，同时影片的编码，则是采用H.264 B frame的编码型式。
尼康还在发布会上推出了AF-S尼克尔85mm f/1.8G镜头和WiFi组件WT-5（无线传输标准从54Mb提升到了150Mb）。
据悉，尼康D4的预计售价为6000美元，折合人民币37808元，上市时间2012年2月16日。
