佳能1DX是一款旗舰级全画幅单反相机，它采用一枚1800万像素的CMOS图像感应器，并搭载了两DIGIC5+影像处理器，61点高密度网状阵列自动对焦感应器与人工智能伺服自动对焦III代带来革新AF。突破性的约12张/秒高速连拍和最高约14张/秒的超高速连拍。佳能1DX得益于全新的双DIGIC 5+处理器以及1810万像素全画幅CMOS传感器，佳能1D X的ISO可设定于100-51200，还可以扩展到ISO 50以及ISO 204800，即使在室内昏暗的环境拍摄，也能有出色的成像质量。佳能 EOS-1D X整体颜色为黑色，机面采用亚光设计，边缘手握部位配有磨砂皮，方便摄影师操作。机身三围158×163.6×82.7mm，搭载3.2英寸TFT液晶显示屏。拥有100%视野率，7级亮度调节。
佳能1DX搭载的35mm规格全画幅（约36×24毫米）CMOS图像感应器有效像素约1810万。像素间距（单个像素的大小）约6.95×6.95微米，比EOS-1D Mark IV、EOS-1Ds Mark III还要大。数码相机并非高像素就等于高画质，像素数和单个像素的聚光量、信噪比、动态范围等的平衡才是重点，这样才能进行细致入微的图像处理，实现专业级的高画质。开发佳能1DX的CMOS图像感应器时，不但考虑到专业级的高画质，还考虑了专业级的响应速度。
佳能1DX的自动对焦感应器为61点高密度网状阵列自动对焦。61个自动对焦点中最多有41点将线型自动对焦感应器以十字形组合的十字型自动对焦感应器。中央对焦点和其上下2点合计5点的十字型自动对焦感应器在斜向也配置了十字型自动对焦感应器，组成了双十字型自动对焦感应器。高密度配置的自动对焦点和多种自动对焦区域选择模式使自动对焦拍摄时的构图更自由。
搭载约1810万有效像素的35mm规格全画幅CMOS图像感应器的同时，佳能1DX实现了最高约14张/秒令人惊叹的超高速连拍。超高速连拍不仅依靠高速驱动的快门单元这样的硬件，还要有CMOS图像感应器的高速数据读取，两块DIGIC 5+数字影像处理器的高速数据处理等数字处理速度的支持，这样才得以实现了高性能系统。另外，预测动态被摄体动作，驱动反光镜进行自动对焦、自动曝光的人工智能伺服自动对焦模式下也能实现最高约12张/秒的高速连拍。
佳能1DX的EOS短片记录尺寸包括全高清（分辨率1920×1080、30/25/24帧/秒）、高清（分辨率1280×720、60/50帧/秒）、标清（分辨率640×480、30/25帧/秒）3种画质。可以根据用途分别使用高画质、高分辨率的全高清画质或数据容量小、使用便捷的标清画质等。
