ディスプレイは、世界初となる5インチの有機ELで解像度はフルHD(1,080×1,920ピクセル)。OSはAndroid 4.2、CPUはQualcomm製クアッドコア「APQ8064T」（1.9GHz）、メモリは2GB、ストレージは32GB、外部メモリとして、microSDカード(最大2GB)とmicroSDHCカード(最大32GB)、microSDXCカード(最大64GB)に対応する。
メインカメラは1320万画素の裏面照射CMOS。210万画素のサブカメラと同時撮影が可能なほか、写真を撮りながら音声を収録できる「サウンド＆ショット」、不要な背景を消去できる「消しゴムモード」などユニークな機能を搭載しているのが特長。撮影場所や時間などからアルバムを自動生成する「ストーリーアルバム」機能も搭載する。
画面をタッチしないで操作を行う「Sジェスチャー」、動画再生中などで顔の方向を感知して再生を一時停止する「スマートポーズ」、画面に指を近づけるとポインタが表示され、サムネイルで内容を表示する「Sプレビュー」など、画面にタッチしない「ホバー機能」が充実した。たとえば画面ロックの暗証番号を、指の跡で追跡できてしまうといったことを防止できるという。NTTドコモの加藤薫社長もデモで強調している機能だ。ただ実際にはつい指を近づけすぎて、画面にタッチしてしまうことも多かった。ある程度慣れが必要な操作といえる。
対応サービスは、おサイフケータイ、NFC（NFC決済は非対応）、ワンセグ、赤外線通信など。加えて「GALAXY」シリーズで初めてNOTTVにも対応した。バッテリーは2,600mAhと大容量で、最大連続待ち受け時間は、3G回線で約410分、LTEで約360分、連続通話時間は3Gで720分。本体サイズは幅70mm×高さ137mm×奥行7.9mm、重量は約134g。
