EF-Sレンズは、35mmフルサイズよりも小型なAPS-Cサイズのイメージセンサに最適化するよう開発した｢EF-Sレンズテクノロジー｣を搭載したレンズである。EF-Sの｢S｣は、"Small-imagecircle"（スモールイメージサークル）の略である。｢EF-Sレンズテクノロジー｣とは、EFレンズよりもバックフォーカスを短縮化した｢ショートバックフォーカス｣を採用し、イメージサークルの大きさをAPS-Cサイズセンサー専用とすることにより、広角ズーム化とコンパクト化を両立させた技術である。しかしショートバックフォーカスの採用により、レンズ後端部がカメラボディ内に入り込むため、クイックリターンミラーが従来のサイズのままでは干渉する。この干渉を回避するため、APS-Cサイズ用の小型クイックリターンミラーの搭載、レリーズ時のミラーアップに合わせてクイックリターンミラーを後方に退避させる｢ミラースイングアップ機構｣、ボディ側マウント内部接点台座内周部分を3mm低くした｢EF-Sレンズ対応マウント構造｣を採用している。EF-Sレンズは「EF-Sレンズテクノロジー」を搭載したため、EF-Sレンズ対応カメラにのみ装着可能である。またEF-Sレンズ装着可能カメラは、EFレンズおよびEFレンズマウント互換レンズの装着も可能である。また、35mmフルサイズ用の大きいクイックリターンミラーを搭載したカメラボディーや「ミラースイングアップ機構」を持たないEOS 10D以前のAPS-Cサイズ機に誤装着した際にレンズ後端部の干渉によりレンズやミラーを破損させないよう、レンズ・ボディ双方のマウント指標を専用の白色・四角にし、レンズ後方部にはラバーによるストッパーを設けることで、物理的に装着できないようにしている。また鏡筒にはシルバーのラインを施し、一般の標準レンズと区別している。
レンズを斜めに傾けてピントの合う範囲を調整する「ティルト撮影」と、レンズを水平・垂直方向に傾けて歪みを矯正する「シフト撮影」が可能。1991年4月発売の「TS-E45mm F2.8」と「TS-E90mm F2.8」に初搭載。
BR素子という光学素材を開発し、それを採用したものBRレンズと呼ぶ。色収差補正のレベルが高まり、解像力の向上に貢献した。2015年9月17日発売のEF35mm F1.4L II USMで初搭載。BRレンズとは、Blue Spectrum Refractive Opticsの略称で、BR光学素子とは、Blue Spectrum Refractiveの略称。
UDとは、Ultra Low Dispersion（超低分散）のこと。低屈折・低分散特性を持った光学素材、低分散・異常分散性を備える。屈折率を揃えることで色にじみの少ない、解像力の高い状態が実現できる。UDレンズを2枚使用することで、より制度が高いとされる蛍石レンズの1枚に匹敵する性能をもつという。1993年にはUDレンズの光学性能を大幅に向上させたスーパーUDレンズも開発され、色収差の補正、レンズのコンパクト化を実現している。
DOレンズの｢DO｣は、"Diffractive Optics"の略で、回折レンズのことである。キヤノンでは回折光学素子と呼んでいる。光学ガラスを多く使わなくてはならず、従って重くなるレンズにはDOレンズが用いられている。同じ焦点距離、同じF値のレンズではDOレンズを採用しなかった場合と比較してレンズを小さく、軽くすることができる。加えてDOレンズは屈折レンズと組み合わせることで色収差を補正することができる。しかしDOレンズはコストが高くなる傾向にあり、採用したレンズはEF400mm F4 DO IS USMと、その後継機EF400mm F4 DO IS II USM、EF70-300mm F4.5-5.6 DO IS USMの3本に限られている。DOレンズを採用したレンズは鏡胴にグリーンのラインが刻まれていることで識別できる。
1989年、少年時代のアイドル的存在であるヨハン・クライフ監督が獲得を熱望し、リーガ・エスパニョーラの強豪FCバルセロナに移籍した。しかしユベントス時代に大きな活躍を見せることが出来なかったこともあり、当初は獲得に疑問の声が挙がったが、高いテクニックはクライフのサッカースタイルに完全にマッチし、フリスト・ストイチコフ、ロマーリオらに多くにアシストを供給した。リーグ戦では1990-91シーズンから4連覇を果たした。また、1989-90シーズンのコパ・デル・レイ、1991年と1992年のスーペルコパ・デ・エスパーニャ、1991-92シーズンのUEFAチャンピオンズカップ、1992年のUEFAスーパーカップのタイトルを獲得した。1992年にはドン・バロン・アワードの最優秀外国人選手賞を受賞。1989-90シーズン第2節ホームデビュー戦となったオサスナ戦で初ゴールを決めた。1990-91シーズン1月19日第19節に開催のレアルマドリードとのクラシコではファンやメディアから称賛されるスライディングボレーによる先制点を決めた。1993年にはブラジル代表のロマーリオが加入し、バルセロナの外国人選手は4人となった。このことでラウドルップはベンチスタートなどが増えた。レアルマドリ―ドとのクラシコでは途中出場からノールックパスでロマーリオのゴールをアシストするなど、プレー面でロマーリオとの抜群の相性の良さを度々見せた。また優勝がかかる最終節のセヴィージャFC戦では先発出場し、前半にサイド突破からのクロスでストイチコフの同点ゴールをアシスト、後半にはストイチコフのアシストから得点を決め、勝利を引き寄せ、首位を走っていたラコルーニャに逆転での優勝に貢献した。クライフ監督とはたびたび衝突したため、ミカエルは1993-94シーズンのUEFAチャンピオンズカップ決勝・ACミラン戦ではミラン所属の弟のブライアンと共にベンチ外になった。対戦したミランの監督ファビオ・カペッロはラウドルップを恐れていたが、居なくて良かった、彼をベンチ外にしたのはクライフの判断ミスだと述べた。