画幅CMOS图像感应器， 有效感应器面积约为27.9×18.6mm，是APS-C画幅感应器的1.7倍。因此，在拥有高达1610万有效像素的同时，也抑制了由于像素密度过高而产生的噪点现象。而和全画幅感光元件相比，APS-H画幅的焦距转换率约为1.3，因此在使用长焦镜头时可以更好地获得远摄效果。这一特点让EOS-1D Mark IV更加适合拍摄体育题材或野生动物题材的照片。
无间隙微透镜结构
为EOS-1D Mark IV最新开发的CMOS图像感应器采用了更为精密的制造工艺。在确保光电二极管面积的同时，采用了高光电转换率的光电二极管构造，提高了信噪比。另外为了提升聚光率，EOS-1D Mark IV采用了无间隙微透镜，彩色滤镜使用了新材料，在保证色彩还原性的同时，还能提高透射率。
双DIGIC4 数字影像处理器
EOS-1D Mark IV采用了全新的数字技术及机械技术，能够在高达1610万像素的高画质下实现约10张／秒的连拍速度。
由于搭载了两枚DIGIC4数字影像处理器，并配备了两个前端处理模组，EOS-1D Mark IV构成了高速并行处理电路，数据处理能力大幅度提升。不仅如此，EOS-1D Mark IV还采用了快门驱动马达与反光镜马达独立的双马达系统，可以结合高速数据处理能力，实现最大化的高速连拍功能。
竞技体育摄影对相机的自动对焦功能提出了更高的要求
4年一次的世界杯吸引了各国的重要媒体，底线后的“长焦大炮”紧罗密布，能否抓住精彩的射门瞬间是摄影记者选择相机的重要考量标准。凭借着极为出色对焦系统，EOS-1D Mark IV从众多机型中脱颖而出。佳能为这款机型提供了39点十字型全45点自动对焦感应器，事实证明，这样的配置并不是单纯地追求数值与规格强大有效，EOS-1D Mark IV的对焦系统快速、准确。
39 点十字型全45 点自动对焦感应器
EOS-1D Mark IV共拥有45个自动对焦点，其中有39个对焦点采用了高精度的十字型自动对焦感应器。在这39个感应器中，中央对焦点与其他38点有所不同。中央自动对焦点呈十字型，并配置了对应F2.8光圈的自动对焦感应器和对应F5.6光圈的自动对焦感应器。对应F2.8光圈的自动对焦感应器可支持最大光圈大于等于F4的镜头进行自动对焦，对应F5.6光圈的自动对焦感应器也能在最大光圈大于等于F8范围内进行自动对焦。因此，当安装最大光圈大于等于F4的镜头（包括与增倍镜组合后，最大光圈降至F4的情况）时，EOS-1D Mark IV仍可通过十字型自动对焦感应器进行对焦。不仅如此，当镜头与增倍镜组合后，最大光圈即使降至F8，相机仍可进行自动对焦。其它的38个对焦点还可以在使用最大光圈为F4的镜头时，通过十字型自动对焦感应器进行对焦。此外，对于最大光圈大于等于F2.8的镜头中，4款远摄镜头在安装增距镜后光圈会降低至F4，但即便是这样的情况下，相机可以使用十字型自动对焦感应器进行对焦。
转换相机方向，瞬间切换自动对焦点
在相机的自定义设置中，EOS-1D Mark IV提供了可以根据相机的持机方向的改变自动切换对焦点的功能。具体地说，EOS-1D Mark IV可在拍摄时自动检测相机方向，在调整相机方向之后相机会分别以该持机方向下前一次记录的自动对焦点进行对焦。在经常切换持机方向的体育摄影或人像摄影等中，这一功能可省去变换持机方向后重新选择自动对焦点的麻烦。
难以置信的ISO 102400 超高光度，让许多以前无法实现的拍摄方法成为了可能
在光线不佳的环境下，如果既要凝固运动员拼抢的瞬间，又要保证足够的景深的话，那么只有借助相机的高感光度才可能实现。可是对于大多数相机来说，提高感光度也就意味着牺牲画质，很多机型在ISO 1000时就会遇到瓶颈。这张照片拍摄于德国对澳大利亚的比赛现场，由于距离较远，观众席的光线又很暗淡，我大胆尝试了ISO 3200的高感光度。从得到的结果上看，EOS-1D Mark IV表现出了极佳的抑噪水准，甚至画面中的暗部区域也没有出现明显的噪点。
感光度的新标杆
EOS-1D Mark IV的ISO感光度范围得到了飞跃性的扩展，实现了高达IS0 102400的超高感光度设置。常用ISO感光度覆盖范围为ISO 100-12800（可以1/3级进行8级的精细设置）。扩展之后的高感光度更是可以达到ISO 25600（H1）、ISO 51200（H2）或ISO 102400（H3），低感光度下还可选择ISO 50（L）。如此宽泛的感光度范围超越了人们对感光度的普遍认知。EOS-1D Mark IV可以在黑暗中脱离闪光灯，拍摄出美丽、清晰的照片。
首次在EOS-1D 机型上配置的新功能
EOS-1D Mark IV配备了感光度自动调节功能，可在ISO 100-IS0 12800的范围内根据拍摄环境自动选择适合的感光度数值。正因为EOS-1D Mark IV的常用ISO感光度选择范围很大，所以用户可以在手动模式下任意设置光圈值和快门速度，通过感光度自动设置功能获得适当的曝光。
此外，EOS-1D Mark IV还能在ISO 100-12800范围内对相机的感光度上下限进行限定。对于拍摄足球比赛这样的高速度场景时，我们可以有意识地提高感光度上限，定格流动的瞬间。
应对拍摄条件意外改变的新功能
当拍摄条件突然发生变化时，相机可能无法在所设置的参数下获得准确的曝光，这是我们都会遇见的情况。为了解决这一问题，EOS-1D MarkIV增加了感光度安全偏移功能，无法在已设置的状态下获得标准曝光时，相机就会在ISO 100-12800范围内自动调整为适当的曝光值。对于拍摄瞬间即逝的体育题材的照片时，摄影师们必须尽力保证每张照片的可用性，这时感光度安全偏移功能就会变得更加重要，即使是遇到了出乎意料的麻烦，相机也可快速解决。
值得信赖的坚固机身免去了体育摄影师的后顾之忧
南非是一个地中海气候国家，温暖、多雨是一个重要的天气特征，世界杯期间有多场比赛都是在雨中进行的。一个坚固、防雨的机身在这时就变得异常重要，可以说，耐久性与可靠性在很大程度上影响着照片的最终效果，能否在严酷环境中正常工作是考验一台专业级数码单反相机是否优秀的条件之一。作为EOS系列的旗舰机型，EOS-1D Mark IV完全有能力在艰苦的条件下完成拍摄任务。
全方位的除尘系统
EOS-1D Mark IV支持全方位解决图像感应器灰尘问题的“EOS综合除尘系统”。快门单元和机身盖选择了可以防止碎屑产生的材料以抑制相机内部产生灰尘，避免灰尘附着到图像感应器上。并还可通过感应器自清洁单元清除已附着的灰尘，并可根据所获得的除尘数据，使用图像处理软件对图像上的灰尘进行消除。与此同时，EOS-1D Mark IV还在红外保护滤镜表面进行了氟涂层处理，使灰尘更难附着。
30 万次快门寿命的镁铝合金机身
EOS-1D Mark IV的机身以能够适应专业摄影师在严酷环境下拍摄使用为前提，同时实现了轻量的机身及高坚固性。不仅用于承受外力与冲击的相机上面、前面和后面的外壳采用了镁合金材料，相机内部构造也采用了镁合金材料。快门单元采用通过改良材料表面处理和热处理方式得到的高耐久材料，并且采用旋转电磁方式，实现了约30万次动作的快门寿命。此外，不仅是快门单元，机械部分、电路部分、光学部分以及操作部分均实现了约30万次的耐久性能。
