佳能EOS 6D Mark II采用佳能新的约2620万有效像素全画幅CMOS图像感应器以及DIGIC 7影像处理器。借助全45点十字型自动对焦感应器以及全像素双核CMOS AF技术，对焦性能显著提升，同时连拍速度提高到最快约6.5张/秒。EOS 6D Mark II延续了轻量化、小型化的优点，带有可旋转式液晶监视器，并支持触摸式操作。除高画质静态照片拍摄外，该机提供了全高清Full HD/60P短片、HDR短片以及4K延时短片等视频拍摄功能。此外，EOS 6D Mark II还具备Wi-Fi/ NFC/ 蓝牙/佳能影像上传等多种无线连接方式，方便影像的无线存储或分享。
佳能EOS 6D Mark II搭载了佳能新的约2620万有效像素的全画幅CMOS图像感应器，进一步满足了用户对全画幅机型的高像素需求，同时这枚新的图像感应器也有着更出色的动态范围表现力，从而实现优秀的细节表现。与其搭配的是佳能新一代DIGIC 7影像处理器，可高效处理CMOS图像感应器高速输出的最高14位图像信号数据，因此可兼顾高画质还原与高速连拍性能。得益于新的CMOS图像感应器强大的高感光度性能，DIGIC 7影像处理器的降噪处理表现也上了一个新台阶，EOS 6D Mark II的标准感光度范围达到ISO 100-40000的宽广空间，最低可扩展到ISO 50，最高更可扩展到ISO 102400。
借助全45点十字型自动对焦感应器以及全像素双核CMOS AF技术，无论是静态照片拍摄，还是EOS短片记录，EOS 6D Mark II的对焦性能都有了大幅度提升。在使用光学取景器拍摄时，其配备的全45点十字型自动对焦感应器，会带来从容自信、迅速精准的对焦感受。它的45个对焦点全部采用十字型自动对焦感应器，其中最多27点可支持F8光圈，此外，中央1点还增加了可对应F2.8光圈的斜向十字型对焦感应器，从而组成可实现更高精度的双十字型自动对焦感应器，当使用大光圈镜头拍摄时，能实现更高的对焦精度。同时，中央对焦点在低亮度下的对焦界限为-3EV，在较为昏暗的场景中也能自动对焦。该机提供了5种自动对焦区域选择模式，分别为单点自动对焦（手动选择）、定点自动对焦（手动选择）、区域自动对焦（手动选择）、大区域自动对焦（手动选择）以及自动选择自动对焦。根据拍摄场景、被摄体动作和构图等选择相应的模式，有助于获得所需的对焦效果。
