NEX-5R秉承了高画质和易用性的传统，将其技术性能推升到了一个更高的层面。NEX-5R配备了全新的约1,610万有效像素Exmor APS HD CMOS影像传感器，这款CMOS产品凭借索尼在感光元件上强大的技术积淀，拥有极为丰富的色彩，达到优质的细节体现效果。大尺寸影像传感器搭配可更换镜头，能创造出色的前景和背景虚化效果。全新BIONZ影像处理器，使NEX-5R在低光照环境下拍摄出清晰、低噪点的影像，最高的感光度可达ISO25600，满足各种夜景拍摄需求。
全新开发的快速混合自动对焦系统，即综合了对比度检测自动对焦以及相位检测对焦的系统的技术优势，使得快速准确对焦成为NEX-5R的另一突出优势。其中NEX-5R在对比度检测时可覆盖广域的25个自动对焦点，而相位检测自动对焦（内置在影像传感器上）时可涵盖对比度对焦的九个中央对焦框内的99个对焦点。相机会根据拍摄场景的变化选择最佳的对焦方式，实现堪比单反的对焦性能。配合约10张/秒的连拍能力，NEX-5R在拍摄快速移动的物体时，保证在对焦的清晰准确，在面对静态拍摄的时候，NEX-5R也能更为清晰的分辨出拍摄主体的位置，并快速合焦，达到最佳的拍摄效果。
轻松简单的操作体验是NEX-5R的一大特质，沿袭NEX-5系列的小巧与紧凑的同时，NEX-5R应用了3.0英寸的180º可翻折液晶屏，让拍摄者轻松的进行自拍，记录温馨时刻；拍摄一些特殊角度的时候能够更精确的构图，通过不同角度的拍摄得到与众不同的画面。控制转盘第一次安装在NEX-5系列的产品上，配合成熟的触摸屏（包括触摸快门功能）技术使用，让这款产品在操作上更具人性化，即使是没有单反操作经验的用户，也能通过“轻轻一触”，实现光圈、ISO拍摄模式等功能的调节，释放快门与浏览已拍图片也能轻松实现，并充满乐趣。
NEX-5R配备了适合自拍的180º可翻折液晶屏
根据用户的需求，索尼不断完善数码微单TM相机的“拍摄体验”与“拍摄后体验”。更多照片效果（包含11种模式，15种效果），令拍摄充满各种惊喜，用户轻易的切换就能根据不同的场景实现新颖的创意影像。NEX-5R还配置了WiFi功能，可以通过免费的PlayMemories Mobile程序向智能手机、平板电脑传送照片，也可以将视频和照片在无需拔卡的情况下轻松传输到个人电脑，方便拍摄后的分享、传递和数据管理；
