CMOS-матриця з роздільною здатністю 24.3 мегапікселя формату FX (повнокадровий) з відмінним співвідношенням сигнал — шум і широким динамічним діапазоном. Створення зображень з високою деталізацією і м'якими градаціями кольору.
Високочутлива 39-точкова система АФ з модулем датчика автофокусування Multi-CAM4800 забезпечує швидкий і точний охоплення всього кадру. Чутливість до -1 EV і сумісність зі світлосилою до f / 8.
Чутливість ISO 100-6400 одиниць, можна збільшити до еквівалента 25 600 одиниць ISO або зменшити до еквівалента 50 одиниць ISO. Можна використовувати більш короткі витримки для отримання зображень з високою деталізацією і мінімальним рівнем шуму.
Запис відеороликів Full HD в форматах FX і DX (1080p) з дозволом 30p, 25p і 24p за допомогою функції D-відео з декількома форматами. Максимальний час запису становить прибл. 29 хвилин 59 секунд. Забезпечення виходу HDMI без стиснення на зовнішні пристрої і контролю звуку з високоточною передачею.
Система обробки зображень EXpEED 3 з 14-бітовим аналого-цифровим перетворенням і 16-бітної обробкою зображень допомагає отримати прекрасні колірні відтінки.
Розширений динамічний діапазон (HDR) ідеально підходить для високої контрастності сюжетів. Робить два знімка при одному спуску затвора для створення зображення з надзвичайно широким динамічним діапазоном, низьким рівнем шуму і насиченою градацією кольорів.
Чіткий РК-монітор з діагоналлю 8 см (3.2"), прибл. 921 тис. точок і автоматичним управлінням яскравістю монітора. Перегляд яскравих і чітких зображень з широкими можливостями відтворення кольору.
Видошукач з високими характеристиками має практично 100% покриття кадру і збільшення 0.7x. Є режим кадрування DX з маркуванням в видошукачі.
Зйомка швидко рухомих об'єктів зі швидкістю 6 кадрів в секунду.
Механізм балансування дзеркала: зводить до мінімуму брязкіт дзеркала під час його повернення, збільшуючи час видимості і забезпечуючи додатковий час для АФ — ось одна з причин, по якій в фотокамері Nikon D610 АФ і стежить фокусування можна використовувати навіть при швидкісній безперервній зйомці.