Он стал вторым смартфоном HTC на 64-битном процессоре. Но в отличие от HTC Desire 510 в нём используется более мощный чипсет Snapdragon 615 (MSM8939) с 8-ядерным процессором Cortex-A53, 4 ядра которого разогнаны до 1,6 ГГц, а 4 ядра имеют частоту 1 ГГц, и графическим процессором Adreno 405.
Помимо этого в HTC Desire 820 используются 5,5-дюймовый сенсорный дисплей с разрешением 1280x720 пикселей, основная 13МР камера, фронтальная 8МР камера, фронтальные стереодинамики HTC BoomSound и имеется поддержка Cat 4 LTE сетей.
HTC Desire 820 появится в продаже в конце сентября в версиях с одним и двумя слотами для SIM-карт. Смартфон будет доступен в голубом, сером, розовом, белом и оранжевом корпусе.