Smartphone má 5-palcový displej TRILUMINOS s technológiou XReality a rozlíšením Full HD 1920 x 1080 pixelov. Úlohou technológie je analyzovať každý detail, ktorý sa zobrazuje na obrazovke, a zvoliť optimálne parametre kvality, aby si užívateľ mohol vychutnať najčistejší a naj šťavnatejší obraz.
Telefón pracuje na základe najnovšieho a najvýkonnejšieho procesora Qualcomm. Spoločnosť sa skladá z 2 GB RAM. Ďalších 16 GB je vyhradených pre pamäť len na čítanie. Xperia Z1 je zostavená v puzdre z jedného kusu hliníka. Rozmery zariadenia 144 x 74 x 8,5 mm, s hmotnosťou iba 170 g.
Poslednou a najdôležitejšou vecou v telefóne je fotoaparát, ktorý spoločnosť Sony nazýva tou najlepšou spomedzi tých, ktoré sa všeobecne používajú na všetkých zariadeniach založených na operačnom systéme Android. Je založený na 1 / 2,3-palcovom 20,7-megapixelovom obrazovom snímači Exmor RS CMOS. Pracuje v tandeme s širokouhlou optikou 27 mm f2.0 a mobilným obrazovým procesorom BIONZ. Táto kombinácia umožňuje dosiahnuť rovnakú kvalitu a výkon ako digitálny fotoaparát
