Herzstück der X-H2S ist der 26,16 Megapixel X-Trans CMOS 5 HS Sensor, der eine im Vergleich zur vorherigen Sensorgeneration viermal schnellere Signalverarbeitung ermöglicht. Ergänzt wird er vom X-Prozessor 5, der die vom Sensor gelieferten Bildinformationen mit noch höherer Geschwindigkeit verarbeitet. Zudem ist die Kamera mit einem leistungsfähigen Autofokus-System ausgestattet, das selbst bei Serienaufnahmen mit bis zu 40 Bildern pro Sekunde und bei Videos im hochauflösenden 6,2K- oder 4K-Format eine verlässliche Scharfstellung von dynamischen Motiven ermöglicht.
Weitere Ausstattungsmerkmale der X-H2S sind die kamerainterne Fünf-Achsen-Bildstabilisierung über sieben EV-Stufen, das robuste Magnesiumgehäuse und vielfältige Anschlussmöglichkeiten. So ist die Kamera unter anderem kompatibel mit CFexpress Type B-Speicherkarten und lässt sich über einen separat erhältlichen File Transmitter in Netzwerkumgebungen einbinden. Die X-H2S ist damit die ideale Wahl für alle professionellen Foto- und Videoaufnahmen. Sie eignet sich für den Einsatz in der Wildlife-, Sport- und Pressefotografie sowie insbesondere auch für kleine Aufnahmeteams.