Z 70-200mm f/2.8 VR S中首次应用SR镜片可对光学系统进行良好色差补偿，特别是针对轴向色差的补偿。这种特殊镜片与佳能BR镜片效果类似，但佳能的BR镜片使用树脂，而SR镜片采用玻璃，因此在镜头结构上，尼康的镜片形状、连接镜片的选择丰富，配置灵活性高。
镀膜方面，Z 70-200mm f/2.8 VR S同时采用纳米结晶涂层和抗反射高清（ARNEO）涂层。纳米结晶图层可在更宽的波长和角度范围防止反射；抗反射高清（ARNEO）涂层针对垂直于镜片表面入射的光线具有与纳米结晶涂层相同或更高的防反射效果。
对焦方面，Z 70-200mm f/2.8 VR S缩短了自动对焦驱动的启动时间，实现即时对焦（相比AF-S 70-200mm f/2.8 FL缩短1/3）,该镜头的步进马达响应驱动到合焦速度也更快，同时步进马达与宁静波动马达相比，噪音约减15dB，对焦更加静音化，且可以设定视频AF对焦速度和运行条件（始终或录制）。防抖方面，利用双重侦测VR，这款镜头配Z系列全幅机身实现5.5档抖动补偿效果。操作上，变焦旋转角度为80°与以往70-200/2.8保持一致，内变焦设计长度固定重心移动少、操作扭矩恒定。镜头拆卸三脚架环的接触面增大约1.5倍、三脚架环固定位置也增大约1.3倍，使得安装三脚架稳定性更高，此外还配有安全锁孔。L-Fn和L-Fn2配置镜头侧面中心线便于用户操作。
在与竞品 70-200mm f/2.8对比中，70mm和200mm分辨率 、抗眩光鬼影、呼吸效应控制（对焦时构图不易发生变化、对焦点不易偏移）、高反差色散等方面均优于对手，甚至在安装增倍镜（1.4x、2.0x）后解析力也要强于友商。
