A teljesen új kamerarendszer Canon L-sorozatú HD video-objektívet, 3CMOS érzékelő-rendszert és fejlett DIGIC DV III jelfeldolgozást tartalmaz. Az MPEG-2, Full HD videókat az ipari szabványnak megfelelően MXF (Material eXchange Format) fájlokban rögzíti a Compact Flash memóriakártya, az adatátvitel legfeljebb 50 Mb/s, a mintavételi arány 4:2:2, ami az utómunkálatokhoz több rögzített színinformációt biztosít. A HDV és más 4:2:0 felvételi formátumok színfelbontásának kétszeresét kínáló kodek teljes mértékű kihasználásához a Canon új HD videó rendszert dolgozott ki, amely ötvözi az elismert DIGIC DV III feldolgozás teljesítményét a fejlett érzékelő-rendszerrel és a minőségi 18-szoros Canon L sorozatú objektívvel, így a szigorú közvetítési feltételeknek is megfelel. Az 1/3 típusú Canon 3CMOS érzékelő-rendszer kiemelkedő színprecizitást, széles dinamika tartományt és alacsony zajszintet biztosít. A Canon által kifejlesztett nagy- sebességű adatkiolvasási technológia minimalizálja a redőnyhatást (elferdülés), amely más CMOS kameráknál zavaró lehet.

Mindkét új XF modell szabványos MXF fájlba rögzít, ez a legfontosabb, professzionális szakemberek által használt, fájl-alapú munkafolyamat rendszerekkel kompatibilis nyílt fájlformátum. Az indulás idején az XF kamerák teljesen kompatibilisek az Adobe, az Apple, az Avid és a Grass Valley legismertebb szerkesztő és feldolgozó szoftvercsomagjaival, így a videókészítők azonnal integrálhatják az XF305 és XF300 modelleket munkafolyamataikba. Az új XF kamerákkal rögzített videókat a kamera közvetlenül a két lehetséges nyílás egyikében található Compact Flash (CF) kártyára írja. Felvétel közben a nem használt kártya kicserélhető az órákon át tartó, megszakítás nélküli videórögzítéshez. Mindkét modell képes, a memóriakártyák felvétel közbeni átváltására, így folyamatosan lehet rögzíteni a második kártyára, ha az egyik megtelik.

Az új XF305 és XF300 modelleken L-sorozatú HD videóobjektív található, amely 29,3 mm-es, nagy-látószögű, nagy fényerejű (F1,6) és sokoldalú, 18-szoros zoommal működik, kiváló teljesítményt nyújt széles és tele állásban is. A zoom és a fókuszgyűrű fizikai véghelyzettel rendelkezik kézi módban, ami segíti a gyors és ismételhető műveleteket. A független íriszgyűrűvel szabályozható a nyílás, a zoom pedig két billenővezérlővel állítható kézileg. A Canon gyorsreagálású AF rendszere szintén a gyors és pontos élességállítást segíti elő. A korábban csak a Canon műsorszóró TV objektívjeiben megtalálható, nagy törésmutatójú, nagyon kis szórású (Hi-UD) üveg került az objektívbe a kromatikus színhibák csökkentése érdekében. A Hi-UD ultra-kis színszórással (UD), ultra nagy törésmutatójú aszferikus (UA) és kétoldali aszferikus elemmel ötvöződik, így éles, részletgazdag képek készülnek, kromatikus színhiba nélkül. A 3CMOS érzékelő rendszer 1000 vonalas vízszintes felbontással rögzít, az új képstabilizátor (IS) rendszer háromféle stabilizálási módot kínál a minőségi rázkódás-kiegyenlítéshez: Normál, Dinamikus és Nagy teljesítményű választható.

Az XF305 és az XF300 modellben 1,55 millió képpontos elektronikus kereső is megtalálható 100%-os lefedéssel, valamint egy egyedi, előre szerelt, nagyfelbontású LCD rendszer is, amely egyszerűen átállítható balra és jobbra, a különleges felvételi helyzetnek megfelelően. Az osztályában legnagyobb méretű LCD képátlója 10,1 cm (4”), felbontása 1,23 millió képpontos; páratlanul tiszta kép és rugalmasság jellemzi a nagy felbontású felvételek készítésekor. Mindkét XF modellben igen sokféle személyre szabási lehetőség található, így a készülék tényleg sokoldalúan és rugalmasan használható. A felhasználók 26 kép-paramétert konfigurálhatnak, több mint 50 egyedi, képre vonatkozó változó beállításával. Az XF kezelők 30 funkcióból egyet-egyet hozzárendelhetnek a 13 egyedileg beállítható gombhoz is. A lassított és gyorsított felvételi lehetőség is bővíti a kreatív lehetőségeket, 20 sebesség közül lehet választani, melyek segítségével egy sor vizuális effektus rögzítése lehetséges. A hang felvétele mindkét modellen 16-bites lineáris PCM 48 kHz-es mintavétellel történik, a beépített mikrofonból a kamerák sztereó hangot rögzítenek, de külső mikrofonok és más források jelét is fogadják a beépített XLR csatlakozón. A stúdiófelvételek és többkamerás felvételek esetére az XF305 HD-SDI kimenettel, GENLOCK bemenettel és Timecode kimenettel/bemenettel is rendelkezik.