ברוב המקרים, איכות השמע אינה נשארת באיכות המרבית, אלא עוברת קידוד לאחר העלאת הסרטון לאתר. שיטת הקידוד מחדש החלה בחודש ינואר 2007, ובסרטים שהועלו עד מועד זה לא נעשה שינוי כלשהו בקידוד השמע.
פורמט ברירת המחדל של קידוד סרטוני הווידאו הוא VP9, והוא כולל גם פורמט אודיו מסוג "אוֹפּוּס" עבור מערכת בעלת שני ערוצים; אם דפדפן או התקן מסוימים אינם תומכים בפורמטי VP9/WebM, או אם סוכן המשתמש מדווח על שגיאה- במערכות הפעלה מסוג Windows XP- פורמט הווידאו H.264/MPEG-4 AVC, יחד עם הפורמט AAC עבור מערכת בעלת שני ערוצים ("Stereo AAC")- יפעלו במקום פורמטי ה-VP9/WebM.
יוטיוב משקיעה מדי שנה כ-365 מיליון דולר על מיטוב ותחזוקת שרתים, כמו גם על הגדלת רוחב פס הגלישה באתר.
שידורים ישירים.
בעבר, ביצעה יוטיוב מספר ניסיונות, שעיקרן הקרנת שידורים חיים. בין ניסיונות אלו כלולים הופעתהּ של להקת U2 ב-2009, וכן הקרנה של ריאיון עם נשיא ארצות הברית לשעבר, ברק אובמה, בפברואר 2010, המכיל סדרת שאלות ותשובות. ניסיונות אלו הסתמכו על טכנולוגיה שמקורה שותפויות עסקיות עם חברות צד שלישי. למרות עובדה זו, החלה יוטיוב, בספטמבר 2010- לבחון את תשתיות הטכנולוגיה הנמצאות ברשותהּ, שאמונות על שידור שידורים חיים. באפריל 2011, הכריזה יוטיוב על השקת פורטל "יוטיוב לַייב" (באנגלית: "YouTube Live"), שיהיה אמון על שידור שידורים חיים. כתובת הפורטל, דהיינו ה-URL שלו, נקבעה להיות: codice_5. הפקת השידורים החיים הוגבלה בתחילה למספר מצומצם של שותפים עסקיים. מטרתהּ של הפקה זו, הייתה שידור אירועים, המתרחשים בזמן אמת, כדוגמת המשחקים האולימפיים בלונדון, שנערכו בשנת 2012. ב-14 באוקטובר 2012, צפו למעלה משמונָה מיליוני בני אדם בשידור החי ביוטיוב, שסיקר את קפיצתו של פליקס באומגרטנר, משכבת הסטרטוספירה- לכדור הארץ.במאי 2013, הפקת שידורים חיים הפכה זמינה, עבור משתמשים שעברו אימות, ואשר לערוץ מסוים השייך להם נרשמו אלף מנויים לפחות; בחודש אוגוסט של אותה השנה, הקלה יוטיוב את הקריטריון עבור הזכאות לשידור שידורים חיים, בהחלטתהּ כי המשתמשים הרשאים להפיק שידורים ישירים יתאפשרו לאלו, שלערוץ מסוים השייך להם נרשמו מאה מנויים בלבד; לבסוף, בחודש דצמבר של אותה השנה, הוסרה ההגבלה על מספר המנויים לערוץ, השייך למשתמש מסוים, כדי שמשתמש זה יקבל הרשאה להפיק שידורים חיים. משמעות החלטה זו מטעם יוטיוב הייתה, שמעתה ואילך- כל משתמש יוכל להפיק שידורים חיים בערוצים מטעמו או השייכים לו. בפברואר 2017, התווספה תכונה חדשה ("פִיצֶ'ר") לאפליקציית יוטיוב הרשמית, המותאמת לטלפונים ניידים, שעיקרה: צפייה בשידורים ישירים מטלפונים אלו- באמצעות הפִיצֶ'ר החדש, שהתווסף לאפליקציה זו. הפקת שידורים חיים באמצעות מכשירים ניידים הוגבלה בתחילה, וניתנה אך ורק למשתמשים, שבבעלותם ערוץ (אחד או יותר)- אליו נרשמו לפחות 10,000 מנויים. קריטריון זה הוקל באופן משמעותי באמצעהּ של שנת 2017, כאשר הוחלט על מתן זכות הקרנות אלו, באם לערוץ בבעלות משתמש מסוים נרשמו מאה מנויים בלבד.
כיום, המפרט הטכני של השידורים החיים מאפשר להגיע, מבחינה גרפית, עד רמת רזולוציה של 4K, בתדר הקרנה של שישים פריימים לשנייה. כמו כן, שידורים חיים אלו עשויים לתמוך גם בשיטת השידור של 360° (360 מעלות).
בפברואר 2017, הושק פִיצֶ'ר הזרמת מדיה חדש, שנועד עבור צפייה בשידורים ישירים, בשם "סופר צ'אט" (באנגלית: "Super Chat"). שירות זה מאפשר למשתמשיו, נוסף על ייעודו העיקרי, לתרום תרומה כספית על סך 1–500 דולר, כאשר קיימים גם מספר "סכומי ביניים" לתרומה. בתמורה לתרומה זו, מובטח למשתמש שתגובתו תופיע בראש רשימת התגובות ("Highlighted Comment"); כך ייצפה בה המספר הרב ביותר של משתמשים. הנחה זו מתבססת על העובדה, כי רובם המכריע של המשתמשים, הצופים בסרטון מסוים, יעדיפו להתבונן בתגובות הראשונות שנכתבו בהקשר לסרטון זה, בעוד שאר התגובות "נדחקות" למקום נמוך יותר ברשימת התגובות- עובדה שבהכרח תהפוך אותן לפופולריות ונצפות הרבה פחות. לשם הידיעה, דוגמה פרטית זו מהווה חלק מתחום מחקר רחב בהרבה, המכונה "קידום אתרים במנועי חיפוש" (באנגלית: "Search Engine Optimization", או בראשי התיבות: "SEO").
בעמוד השירות ניתן לצפות באירועים המשודרים בזמן אמת ולהתעדכן אודות השידורים הצפויים באותו יום, עד שבוע קדימה. גולשים יוכלו להוסיף שידורים שמעניינים אותם ללוח השנה של גוגל, וכן להירשם לערוצי השותפים של יוטיוב. השידור החי הראשון שהועבר התקיים בנובמבר 2008 בו הועבר בשידור חי הופעתם של אמנים כמו will.i.am וקייטי פרי.
בשנת 2013 עלה ממשק "YouTube live streaming", המבוסס על שירות "YouTube live". ממשק זה אפשר שידור חי בערוץ ייעודי לכל אדם בעל ערוץ תוכן ביוטיוב שיש לו מעל מאה עוקבים. ממשק זו פותח על ידי יוטיוב למטרת עידוד אמנים מתחילים, כשהוא פותח בפניהם מגוון רחב של אפשרויות, ביניהן: הצגת שידורים חיים של תוכני וידאו שונים, הצגת פרסומת בעמוד המותג, והפניית קהל העוקבים לחנויות חיצוניות ישירות מתוך הסרטונים. בבלוג הרשמי של החברה הסבירה גוגל, כי יוטיוב מעוניינת להשקיע במשתמשים ורוצה לסייע להם בתהליך מלא הכולל קידום, ניהול הערוץ ואופטימיזציה של התכנים המופיעים בו. הערוצים הכלולים במסגרת שירות זה, מציגים תכנים בתחומים מגוונים, בזמן אמת. תכנים אלו כוללים שידורים חיים של אירועי ספורט, פסטיבלים, הופעות חיות ועוד.
סרטוני וידאו בתלת ממד (3D).
בסרטון וידאו שפורסם ב-21 ביולי 2009, הכריז פיטר בְּרַאדְשוֹ, מהנדס תוכנה מטעם יוטיוב, כי מעתה ואילך יכולים משתמשי יוטיוב להעלות סרטוני וידאו בתלת ממד (3D). אופן הצפייה בסרטונים אלו יוכל להתבצע באמצעות מספר דרכים שונות, בכללן בשיטת "אנגליף 3D", הכוללת הקרנת קרניים בצבעים אדום-ציאן. על מנת לצפות בסרטונים המוקרנים בשיטה זו, כמו גם לחוות את חוויית תלת הממד, על המשתמש להרכיב משקפי תלת-ממד מתאימים. התוסף "Adobe Flash Player", המותאם לצפייה בסרטוני יוטיוב, יכול להציג תוכן סְטֶרִיאוֹסְקוֹפִּי בשיטת שזירה, שמקודדת תמונה המורכבת ממפת ביטים בשורות, בעמודות או בדפוס האופייני ללוח שחמט, ומשדרת אותה באמצעות צג סטריאו, בשיטת "Side-by-Side", או בשיטת "אנגליף 3D", תוך הקרנת קרניים בצבעים משולבים, ביניהם: אדום-ציאן, ירוק-מג'נטה או כחול-צהוב. במאי 2011, החלה גרסה של פורמט HTML5, האמון על הקרנת סרטוני הווידאו- לתמוך בשיטת ה-"Side-by-Side", לצורך הקרנה של סרטוני תלת ממד בשיטה זו. לשם הצלחת ההקרנה בשיטה זו, היה עליהם להתאים לערכת הגיימינג הסטריאוסקופית "Nvidia 3D Vision", תוצרת חברת "Nvidia".
סרטוני וידאו של 360°.
בינואר 2015 הכריזה גוגל כי ממשק הקרנת הסרטונים של יוטיוב יתמוך באופן עצמאי בסרטוני וידאו של 360°, ללא צורך בשימוש בתוספים חיצוניים כלשהם. ב-13 במרץ 2015, אפשרה יוטיוב לצפות בסרטוני וידאו של 360°, באמצעות "גוגל קארדבורד", שהיא מסכת מציאות מדומה. למעשה, ניתן לצפות בסרטוני וידאו של 360° גם באמצעות הרכבת כל סוג שהוא של אוזניות מציאות מדומה. כמו כן, תומך ממשק יוטיוב בשידורים ישירים, המשודרים באמצעות טכנולוגיית סרטוני וידאו של 360°, ברזולוציה של עד 4K.
ב-2017 החלה יוטיוב לקדם פורמט תחליפי, המותאם לצפייה בסרטוני וידאו סטריאוסקופיים, המכונה: "VR180". פורמט זה אמנם מוגבל לשידור בשדה צפייה של 180° בלבד, אך הוא פשוט יותר להפקה מצד יוצרי התכנים, מאשר הפקת סרטוני הווידאו בפורמט ה-360°. נוסף על יתרון זה, מספק פורמט ה-180° עומק ויזואלי רב יותר, בזכות שיטת הקרנתו הייחודית, שנמנעת מהיטל חזיתי של אור על העצם שמצלמים.
תכונות האתר עבור משתמשיו.
קהילה.
ב-13 בספטמבר 2016, השיקה יוטיוב גרסת בטא של "Community", שהוא מאפיין ("פִיצֶ'ר") המבוסס על מתן שירותי מדיה חברתית. פִיצֶ'ר זה מאפשר למשתמשים בו לפרסם תכנים שונים, בערוצים השייכים להם, כגון: הודעות טקסט, תמונות (כולל תמונות בפורמט GIF), שידורי וידאו חיים ועוד. הדבר נעשה באמצעות שימוש בלשונית ("טאב") נפרדת, ה"מוקדשת" לפִיצֶ'ר ה- "Community". קודם לפרסום רשמי של גרסה זו, נערכה התייעצות עם מפתחיהּ, בדבר האמצעים וכלי האינטרנט שייכללו ב- "Community", שלדעתם עשויים להיות שימושיים עבור המשתמשים בו.
גישה לתכנים.
יוטיוב מעניקה למשתמשיה אפשרות וזכות לצפות בסרטוני הווידאו שהעלו, או הנמצאים כבר ביוטיוב, ולשתפם בדפי אינטרנט שאינם שייכים ליוטיוב. כל סרטון המועלה או הנמצא כבר ביוטיוב, כולל מידע טכני אודותיו, ובין היתר- כלולה גם כתובתו ברשת האינטרנט. תכונה זו מאפשרת "לשבץ" סרטוני יוטיוב- באתרים אחרים, שאינם יוטיוב, ולצפות בהם. שימוש נפוץ בתכונה זו נעשה באתרי רשתות חברתיות ובבלוגים, בהם משובצים ומשותפים, לעיתים קרובות, סרטוני יוטיוב רבים. רבים מסרטונים אלו זוכים לדיון אודותם, כמו גם תגובות- מצד משתמשים אחרים, שנחשפו לסרטון מסוים קודם לכתיבת תגובתם. ב-27 באוגוסט 2013, הכריזה יוטיוב על הסרת הזכות להגיב לסרטונים, בתואנה כי "לא נעשה שימוש מספק (לדעתה של יוטיוב)- בתכונת הזכות להגיב לסרטונים". כמו כן, ניתנה הזכות לבעלי הסרטונים, מטעם יוטיוב- לא לאפשר, אם החליטו על כך (מסיבות שונות)- את "שיבוצם" של הסרטונים באתרים שאינם יוטיוב, כמו גם למנוע מגולשים הנחשפים לסרטונים הללו- אם אכן כן שובצו- את הזכות לדרגם, להגיב אודות תוכניהם ולהעיר הערות הנוגעות להם.