В основу дебютировавшего устройства лёг КМОП-сенсор (35,9 × 24 мм) с 26,2 млн пикселей. Обработкой изображений занят высокопроизводительный процессор DIGIC 7. Светочувствительность составляет ISO 100–40000 с возможностью расширения до ISO 50–102400.
В камере реализована технология Dual Pixel CMOS AF. Эта система автофокусировки с использованием датчика и с определением фазы разработана для обеспечения плавного и быстрого перевода фокуса при видеосъёмке движущихся объектов, а также быстрой автофокусировки при фотосъёмке в режиме Live View. Поддерживается запись видеоматериалов в формате Full HD (60р/30р).
Применён датчик замера экспозиции с разрешением 7560 пикселей и распознаванием лучей инфракрасного спектра, который работает в инфракрасном диапазоне и видимом свете.
EOS 6D Mark II — первая полнокадровая камера EOS со встроенной системой стабилизации по 5 осям в режиме видео, компенсирующей колебания камеры при съёмке на ходу и с рук.
Фотоаппарат оборудован оптическим видоискателем с 98-процентным покрытием кадра и поворотным 3-дюймовым дисплеем с поддержкой сенсорного управления. Для хранения отснятых материалов служит карта SD/SDHC/SDXC.
Диапазон выдержек равен 1/4000–30 с. Поддерживается последовательная фотосъёмка со скоростью 6,5 кадра в секунду.
Камера выполнена в прочном корпусе из магниевого сплава с защитой от влаги и пыли. Габариты составляют 144 × 111 × 75 мм, вес — приблизительно 765 граммов.
Среди прочего стоит выделить наличие адаптеров беспроводной связи Wi-Fi 802.11b/g/n и Bluetooth, модуля NFC, приёмника спутниковой навигационной системы GPS и стереофонического микрофона.
В продажу модель Canon EOS 6D Mark II поступит в конце июля по ориентировочной цене $2000 без оптики и $3100 с объективом Canon EF 24-105mm f/4L IS USM II.