佳能6D采用2020万有效像素的高像素全画幅CMOS图像感应器和处理性能相当于DIGIC4约17倍的DIGIC5+数字影像处理器的高速数据处理，成就了高精细、高画质的影像表现。通过卓越的CMOS图像感应器和数字影像处理器带来的低噪点画质，使EOS6D可在最高ISO102400的感光度下进行超高感光度摄影。

佳能6D尽管搭载了全画幅CMOS图像感应器，但EOS6D却拥有接近EOS60D的约144.5110.571.2毫米小巧机身。另外，EOS6D是EOS系列中首次搭载内置WiFi功能的机型，通过连接智能手机等可进行图像的传输、浏览和遥控等操作。