Nikon D850 posiada szybką matrycę CMOS formatu FX o rozdzielczości 45,7 mln efektywnych pikseli, która rejestruje pliki o rozdzielczości 45,4 Mpx. Architektura matrycy eliminuje odstępy między mikrosoczewkami, a po podłączeniu opcjonalnego uchwytu pionowego MB-D18 szybkość fotografowania wzrasta do 9 kl./s.
Aparat umożliwia nagrywanie pełnoklatkowych filmów w rozdzielczości 4K bez konieczności kadrowania. Filmy poklatkowe w jakości 4K można również tworzyć bezpośrednio w aparacie.
D850 oferuje również procesor przetwarzania obrazu Expeed 5, zakres czułości ISO 64–25600 z możliwością rozszerzenia do odpowiednika zakresu czułości od 32 do 102400, 153-punktowy system AF oraz dwa gniazda kart pamięci umożliwiające korzystanie z kart SD UHS-II i XQD.
Pośród innych funkcji można znaleźć opcję fotografowania w formacie RAW o dużej, średniej lub małej wielkości zdjęć. Tryb bezgłośnego fotografowania pozwala na robienie zdjęć bez odgłosów pracy migawki, a dostępne w trybie podglądu na żywo ustawienie "Precyzyjny AF" pozwala na dokładne fotografowanie w trybie makro.
Nowa lustrzanka cyfrowa Nikona oferuje również tryb fotografowania z przesunięciem ostrości (focus stacking), który umożliwia rejestrowanie zdjęć o dużej głębi ostrości.
