В ней используется операционная система Android 4.2.2 Jelly Bean с интерфейсом TouchWiz, а в основе камеры лежит 4-ядерный процессор Exynos с тактовой частотой 1,6 ГГц.
Камера Samsung Galaxy NX получила 20,3MP APS-C сенсор со светочувствительностью до 25,600 ISO и съёмным объективом и имеет поддержку технологии оптической стабилизации изображения. Она может записывать 1080p видео со скоростью 24 или 50 fps, 720p видео - 60 fps и вести пакетную съёмку со скоростью 8,6 кадра в секунду.
В Samsung Galaxy NX предусмотрены 2 ГБ RAM, 4,8-дюймовый сенсорный 720p дисплей, HDMI 1.4a, Wi-Fi, Bluetooth, порт для внешнего микрофона, слот microSD и съёмный аккумулятор ёмкостью 4360 мАч.