Speilreflekskameraene har bildebrikke med større ytre mål enn kompaktkameraene, noe som gjør at den fanger mer lys, gir mindre støy i bildet, tillater større bildevinkler og gir bedre kontroll med dybdeskarpheten. Et vanlig mål på sensoren er ca. 20 × 30 mm. Siden sensoren er mindre enn filmruta i tradisjonelle 35 mm-kameraer, vil samme objektiv brukt på et digitalt kamera forstørre bildeutsnittet ca. 1,5 ganger, og dermed gi en zoomeffekt. Noen speilreflekskameraer har kommet med sensorer som har samme format som 35 mm film (35,8 × 23,9 mm) - såkalt fullformat. Disse er i stand til å utnytte hele det optiske potensialet i ulike objektiver. Sensoren er ofte av typen CMOS, og oppløsninga ligger mellom 8 og 21 megapiksler. Digitale speilreflekskameraer kan ha en LCD-skjerm; denne kan i noen modeller brukes til både søking (Live view) og avspilling, mens andre modeller ikke støtter dette. Mange modeller kan håndtere bilder i RAW-format i tillegg til JPEG.