对于D800，尼康将其称作HD-SLR，意为更高的分辨率，其搭载了一块FX全画幅3600万像素的感光元件，是目前全画幅单反中像素最高的，甚至超过D3X
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文章)都有50%，拍摄分辨率达7360*4912像素的超高精度照片。因为这个优势，D800还支持多种画面的调节，比如在使用5:4模式时，除了便利拍摄肖像，还可以得到1.2X的焦距延伸，即便使用1.5X的DX兼容模式，仍能得到1500万像素的高解析度图像。
3600万像素是目前全画幅单反中最高的标准
与其搭配的是尼康的EXPEED 3图像处理引擎，其数据处理能力为EXPEED 2的22倍。D800的感光度标准范围是ISO 100-6400，但也支持扩展至ISO 100（Lo-1）和ISO 25600（Hi-2）。D800还使用了和D4相同的91000像素3D彩色矩阵测光系统，保证曝光的准确。另外全新的自动模式，也让一些用户可以更轻易的捕捉到惊人的画面，新的白平衡系统能更准确的辨别自然和人工光源，用户还都能选择HDR模式拍摄超大动态范围的照片。