Il cuore della X-H2 è il nuovo sensore X-Trans CMOS 5 HR da 40,2 megapixel, abbinato in modo ottimale al veloce X Processor 5. La fotocamera offre la massima risoluzione della serie X, sia nelle foto che nei video. La fotocamera offre la più alta risoluzione della serie X fino ad oggi, sia nelle foto che nei video. È la prima fotocamera APS-C al mondo a catturare video di qualità Apple ProRes 8K/30p direttamente sulle funzioni avanzate integrate della X-H2, come ISO 125 come sensibilità standard più bassa, una velocità di otturazione massima di 1/180.000 sec. con otturatore elettronico e Pixel Shift Multi-Shot, oltre a una serie di funzioni e interfacce che rendono le riprese di qualità professionale più facili che mai. Tra queste, l'AF con riconoscimento delle scene basato sul Deep Learning che identifica e segue diversi soggetti (come animali o veicoli), la stabilizzazione dell'immagine a cinque assi integrata che offre un vantaggio sulla velocità dell'otturatore fino a sette stop (EV), un mirino elettronico da 5,76 milioni di punti con ingrandimento 0,8x e uno slot per schede di memoria per schede CFexpress di tipo B che consentono di sfruttare appieno il potenziale tecnologico della X-H2.