Canon EOS R to wielki krok milowy w świecie bezlusterkowców Canona. Wyposażony w jeszcze doskonalszą, pełnoklatkową matrycę CMOS oraz wyrafinowany system multimediów, posiada zupełnie nowe mocowanie obiektywów RF, które reprezentuje nową serią obiektywów wyposażonych w najwyższą technologię stabilizacji obrazu. Najważniejszą częścią tego aparatu jest matryca 30,3 MP CMOS, która poza byciem pełnoklatkową matrycą, która działa razem z procesorem obrazu DIGIC 8. Ta kombinacja tych dwóch technologii daje ogrom możliwości, oraz osiąga nowy poziom czułości, która natywnie wynosi aż 40000 ISO. Wszystko to idzie w parze z możliwością seryjnych zdjęć do 8 kl/s oraz nagrywaniem filmów w 4K 30kl/s. W aparacie obecny jest również bardzo czuły autofokus o wydajności do -6 EV, który pozwala na pracę w warunkach z niewystarczającym światłem. AF w pełni działa podczas kręcenia filmów UHD 4K, który jest dodatkowo wsparty stabilizacją obrazu IS znajdującą się w obiektywach serii RF, dzięki której zdjęcia i filmy są czyste, nierozmazane i pozbawione wstrząsu. Ponadto, wbudowany został w Canonie EOS R profil koloru Log gamma, który zapewnia szeroki zakres dynamiki, oraz 10-bitowe wyjście 4K 4:2:2 za pośrednictwem złącza HDMI dla jeszcze lepszej kontroli koloru.
Poza wykonywaniem świetnych zdjęć, konstrukcja aparatu Canon EOS R została zaprojektowany kompletnie od zera. Na jego potrzeby został zaprojektowany m.in. elektroniczny wizjer OLED 3,69m-pkt. który odwzorowuje obraz niczym wizjer optyczny oraz dotykowy panel LCD 3.15", który jest odchylany i pozwala na pracę zarówno pod wysokim jak i niskim kątem. Dodany został również dotykowy pasek, do którego można przypisać dowolne funkcje. Dzięki temu fotograf nie posiada żadnych ograniczeń i fotografowanie może zostać w pełni spersonalizowane. Wszystko zostało umieszczone w korpusie wykonanym ze stopu magnezu, który jest odporny na ciężkie warunki pogodowe, oraz nie przepuszcza kurzu ani wilgoci.
Wraz z Canonem EOS R, stworzony został nowy standard obiektywów z dedykowanym mocowaniem RF. Obiektywy te charakteryzują się średnicą filtra 54mm oraz tylko 20mm długości kołnierza dając w rezultacie ogromne możliwości późniejszego projektowania szybszych i mniejszych obiektywów, niż ich odpowiedniki SLR. Mocowanie zostało wyposażone również w 12-pinowowe złącza elektroniczne pozwalające na jeszcze bardziej wyrafinowany autofocus oraz możliwości stabilizacji obrazu. Mocowanie to jest całkowicie kompatybilne z istniejącym już EF oraz EF-S za pomocą dołączonego adaptera EF-EOS R Mount.
Canon EOS R posiada autofocus, który jest porównywalny z profesjonalnymi kamerami filmowymi dzięki technologii Dual Pixel CMOS AF. Autofocus ten wyposażony został w 2 oddzielne fotodiody wewnątrz każdego piksela, który zapewnia szeroką oraz gęstą sieć aż 5655 obszarów detekcji fazy pokrywających większość obszaru matrycy, która skutkuje dużo szybszą i bezpośrednią kontrolą focusu. Podczas fotografowania, system autofokusu działa błyskawicznie i bardzo dokładnie, czyniąc go idealnym do fotografowania poruszających się celów. W filmowaniu, serwo-mechanizm AF oferuje płynną i naturalną zmianę punktu skupienia na różnych dystansach w kadrze, jak i również sprecyzowanie czułości śledzenia celu, skupiając się priorytetowo na twarzy. Korzystając z funkcji AF poprzez dotyk na ekranie LCD, ustawianie ostrości jest jeszcze prostsze i bardziej intuicyjne. Poruszające się obiekty podczas filmu będą wyróżnione dzięki możliwości wykrywania celów i utrzymywania na nich skupienia. Ponadto, wydajność focusu wynosi aż -6 EV, co dopełnia możliwości autofocusu nawet w najciemniejszej scenerii.
Zaprojektowany by stworzyć najwyższej jakości obraz EOS R wspiera również rozdzielczość UHD 4K (3840 x 2160) w filmach w 30 klatkach na sekundę przy bitrate-cie 480 Mb/s, oraz Full HD 1080p/60fps i HD 720p/120fps. Jakość nagrywania 4K odbywa się w próbkowaniu 4:2:2 w 8-bitowej głębi koloru, a zewnętrzne nagrywanie pozwala na 4:2:2 w aż 10-bitowej głębi w standardzie ITU-R CT.2020.
Wbudowany profil Canon Log pozwala na przechwycenie zdjęć z jeszcze lepszą dynamiką wynoszącą 800%. Funkcja ta ułatwia pracę, dopasowując aparaty w postprodukcji i zapewniając największą swobodę i potencjał w zakresie klasyfikacji kolorów. Dostępny jest także podgląd z funkcją View Assist, która emuluje stopniowanie kolorów w celu dokładniejszej reprezentacji obrazu na ekranie LCD. Ponadto, dostępne jest także wyjście 3,5mm jack na zewnętrzny mikrofon, dzięki czemu filmowanie może uzyskać zupełnie nową jakość.
Technologia, która po raz pierwszy zagościła w EOS 5D Mark IV, została również wdrożona w EOS R. Dzięki niej, fotograf ma możliwość wykorzystać unikalną architekturę pikseli w matrycy, dając zdjęcia w formacie RAW z możliwością zmiany wielu ustawień już po zrobieniu zdjęcia. Między innymi pozwala na niewielką zmianę punktu ostrości, zmianę kształtu bokeh, oraz redukcję efektu ghostingu. Żeby mieć dostęp do edycji w Dual Pixel RAW, wymagane jest użycie specjalnego oprogramowania firmy Canon.