这款镜头12组15片的镜片结构中采用了2种非球面镜片（玻璃模铸、复合），能有效补偿多种像差。此外还配备了2片UD（超低色散）镜片可减少倍率色像差和轴向色像差。2片UD（超低色散）镜片的组合大约相当于1片萤石镜片的补偿能力。镜头光圈单元采用9片叶片的圆形光圈，全焦段都能获得较好的虚化效果。
EF 24-70mm f/4L IS USM的对焦距离窗和锁定变焦拨杆
对焦/变焦环采用了新纹路，据称可提高操作感。对焦环可应对细微手指移动，方便通过全时手动对焦进行微调。与EF 24-70mm f/2.8L II USM一样，在镜头侧面设置了可固定变焦环于广角端的变焦环锁定杆，防止在移动中镜筒伸长，提高便携性和安全性。不过编辑在使用时，发现该锁定并不能锁死，如果较大力量转动变焦环还是可以拧开的，所以该设置仅起到固定作用。
镜头尾部有防水胶圈设计
防水滴防尘方面，进一步优化了镜头变焦机构的结构，提高了镜筒的耐振动、耐冲击性。镜头在卡口、开关、变焦环和对焦环等部位实施了防水滴防尘处理，避免水或灰尘侵入镜头内部。
前文提到EF 24-70mm f/4L IS USM最大特点就是支持微距功能。该镜头以缩短最近对焦距离和提高最大放大倍率为目的，引进了新的镜头设计技术。当变焦环旋转至远摄端的微距区域，可调整各镜片组的间隔。使镜头的光学特性更适用于近距离拍摄，在约0.2米的最近对焦距离下实现了约0.7倍的最大放大倍率。
拨动锁定拨杆同时转动变焦环至微距区域
那么如何切换到微距模式呢？用户要拨动变焦环锁定杆的同时旋转变焦环直至超过70mm标识的微距区域。转至标识区域后，变焦环锁定杆将会自动回位，变焦环则被限制在微距区域内转动。
微距拍摄
