Gear採用与Game Boy不同的横持式设计，其主机之长、宽、高分别为255公釐×113公釐×38公釐。Game Gear的硬体架构与SEGA早先推出的家用游戏机SEGA Mark III/Master System大致相同，皆搭载由制造的Zilog Z808位元中央处理器（CPU），频率为3.58MHz。主机配有一面对角线宽度为3.2英寸（81公釐）的背光STN液晶萤幕，解析度为160×144像素，共支援4096色显示，其中同时发色数可达32色。Game Gear使用AA电池作为主要电力来源，在6