A D5100 a népszerű Nikon D5000 utóda, és dönthető LCD-monitorát is továbbfejlesztették. A képernyő most vízszintesen nyílik ki, ami nagyobb mozgásteret kínál állvány használata esetén is. A készített képek és videók a korábbinál nagyobb részletességgel játszhatók vissza a nagy felbontású (kb. 921 000 képpont), 7,5 cm-es, széles megtekintési szögű monitoron. Az Élő nézet mód egyszerű és értelemszerűen használható felvételkészítési mód, amely a D5100 külön kapcsolójával még könnyebben működtethető. Automatikus módban az Automatikus program választó kiválasztja az adott helyzethez legjobban illő beállításokat. A fényképezőgépen egyszerűen válthatunk a fényképek és a videók készítése között a zárkioldó gomb mellett található D-videó gombbal. Ez az elhelyezés stabilabb fogást biztosít a gépnek a videofelvétel indításakor és befejezésekor, illetve a fényképek és videók készítése közötti váltáskor. Teljes (1080p) HD videón örökíthetjük meg a történéseket legfeljebb 30 kép/mp sebességgel, különféle speciális hatások közül választhatunk, az AF-F mód pedig segít a témát fókuszban tartani.

A D5100 jó képminőséget kínál gyenge fényben is, ehez a D7000-től örökölt funkciókat használja fel. A DX-formátumú, 16,2 megapixeles mellett EXPEED 2 képfeldolgozó motor dolgozik. A D5100 tágabb érzékenységtartománnyal is segíti a gyenge fényben való eredményes fényképezést. A gép ISO érzékenysége alapesetben a 100–6400 tartományban mozog, de a Hi2 beállítással egészen ISO 25 600 egyenértékig kiterjeszthető, ám az így készített képek mégis alacsony zajszintűek lesznek, és nem veszítik el részleteiket. A Nikon új HDR (High Dynamic Range, széles dinamikatartomány) funkciója és az Aktív D-Lighting funkció javítják a nagy kontrasztú képek részletgazdagságát. A HDR funkció egy kioldás során két különbözően exponált felvételt készít, majd ezeket egyetlen végső felvétellé ötvözi, amelynek szélesebb dinamikus tartománya lesz. A 11 pontos automatikus élességállítási rendszerben négy AF mező mód áll rendelkezésre, köztük a 3D követéses AF.

Fő jellemzők

• Dönthető LCD-monitor: 921  000 képpontos, széles megtekintési szögű képernyő
• Élő nézet AF módokkal: Élő nézetben egyszerűen készíthet képeket, mert az AF módok a témán tartják az élességet
• Speciális hatások mód: a D-SLR kategóriában most bemutatkozó új mód effektusai között megtalálható a kiválasztott szín és a miniatűr hatás; ezekkel kreatívabb fényképeket és videókat készíthet
• DX-formátumú, 16,2 megapixeles CMOS-képérzékelő EXPEED 2 motorral: a D7000-től örökölt technológia kivételes képminőséget garantál még gyenge fényben is
• Nagy (ISO 100–6400) érzékenységi tartomány, Hi 2 állásban ISO 25  600 egyenértékig kiterjeszthető: részletgazdag képek minimális zajjal még gyenge fényben is
• D-videó: teljes (1080p) HD videók készíthetők legfeljebb 30 kép/mp sebességgel. Az egyszerűbb szerkesztési feladatok a fényképezőgépen is elvégezhetők, a videókat pedig HDMI-kapcsolaton keresztül HDTV-n is vissza lehet játszani
• HDR (széles dinamikatartomány): a gép két felvételt készít a kioldógomb egyszeri lenyomásakor, majd ezekből egy végleges képet állít össze, amely részletekben gazdagon örökíti meg a nagy kontrasztú témát
• Aktív D-Lighting: megmaradnak a csúcsfényes és árnyékos képterületek részletei, így kiegyensúlyozott képek készíthetők, még mozgó téma esetén is
• Sorozatfelvétel 4 kép/másodperc sebességgel: ezentúl nem marad le a fontos, és gyors mozgást megörökítő akciófotókról sem
• Retusálás menü: egy sor beépített utómunka-effektust kínál, például videoszerkesztési és képátméretezési műveleteket
• Picture Control: már a felvételkészítés előtt beállíthatja képeinek megjelenését és hangulatát. Hat beállítás közül választhat: Általános, Élénk, Semleges, Monokróm, Portré és Tájkép
• Motívumprogram módok: automatikusan optimalizálják a fényképezőgép beállításait, ideértve a Picture Control és az Aktív D-Lighting funkciót is, és ezzel optimális eredményt hoznak. A kijelzőn mintaképek segítik a megfelelő mód kiválasztását
• Első és hátsó infravörös érzékelők: a lehető legjobban kihasználhatóvá teszi a külön megvásárolható ML-L3 távvezérlőt önarcképek és közeli fényképek készítésekor
• GPS-kompatibilitás: a külön megvásárolható GP-1 egység használatakor rögzíti a gép pontos földrajzi helyét az egyes felvételek készítésekor
• Kettős beépített porosodáscsökkentő rendszer: a képérzékelő-tisztító és a levegő áramlás vezérlő rendszer megakadályozza, hogy a por leülepedjen a fényképezőgép képérzékelőjére, ennek köszönhetően tiszta, foltmentes képeket készíthet
• Sztereó hang: a kifejezetten a D-SLR fényképezőgépekhez tervezett, külön megvásárolható Nikon ME-1 sztereó mikrofonnal kiváló minőségű sztereó hangot rögzíthet videóihoz, amely nem tartalmazza az automatikus élességállítás zaját. A szélzajszűrő és a puha tok mellékelt tartozék