Nintendo 3DS
Phần cứng

Xem thêm: Danh sách màu sắc và kiểu dáng của Nintendo 3DS
Hình ảnh này đề cập đến mô hình Nintendo 3DS ban đầu. Một số chi tiết kỹ thuật không áp dụng cho các phiên bản Nintendo 2DS và New Nintendo 3DS
Nintendo 3DS có các thành phần tùy chỉnh do bộ phận Nintendo Research & Engineering và các nhà sản xuất khác phát triển, tất cả kết hợp thành một hệ thống thống nhất dựa trên chip. Bộ xử lý trung tâm chính (CPU) là bộ xử lý lõi kép dựa trên lõi ARM11 MPCore xuất ra ở bước sóng 45 nm và tốc độ 266 MHz. Một lõi xử lý dành riêng cho game và ứng dụng, trong khi lõi còn lại dành riêng cho hệ điều hành, cho phép thực hiện các tác vụ đa nhiệm và xử lý nền. Các tác vụ này được xử lý liên tục trong khi chơi game hoặc khi máy ở chế độ ngủ. Máy cũng chứa bộ xử lý lõi đơn ARM9, cho phép tương thích ngược với cả game của Nintendo DS và DSi. Bộ xử lý đồ họa (GPU) là PICA200 do Digital Media Professionals phát triển, chạy ở 133 MHz. Máy chứa 128 MB bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) bao gồm 128 MB FCRAM do Fujitsu phát triển, với băng thông tối đa 3.2 GB/s.
Máy có hai màn hình riêng biệt. Màn hình trên là màn hình tinh thể lỏng (LCD) autostereoscopic với độ phân giải 800×240 pixel (tương ứng 400×240 pixel mỗi bên mắt, hoặc WQVGA). Trên 3DS bản đầu, màn hình có kích thước 3,53 in (90 mm)), trong khi trên 3DS XL, nó có kích thước 4,88 in (124 mm). Đây là một màn hình autostereoscopic; sử dụng hàng rào thị sai để tạo hiệu ứng ba chiều mà không cần kính chuyên dụng. Có một thanh gạt 3D Depth Slider dùng để điều chỉnh độ sâu 3D bên cạnh màn hình hoặc tắt hoàn toàn. Màn hình phía dưới là màn hình cảm ứng điện trở 4:3 với độ phân giải màn hình 320×240 pixel (QVGA). Trên Nintendo 3DS bản đầu, màn hình có kích thước 77 mm (3,02 in), trong khi trên 3DS XL, nó có kích thước 106 mm (4,18 in).
Máy có ba camera cảm biến: hai camera ở bên ngoài thiết bị, có khả năng chụp ảnh 3D và quay video 3D; và một camera đối diện với người dùng được đặt trên cùng của màn hình trên. Tất cả các cảm biến máy ảnh có độ phân giải tối đa 640×480 pixel (0,3 megapixel, VGA) với tiêu cự một điểm và chỉ có thể đạt được zoom kỹ thuật số. Ngoài ra còn có một micrô ở dưới cùng của máy.
Máy bao gồm 2 GB bộ nhớ flash eMMC do Toshiba hoặc Samsung sản xuất. Bộ nhớ có thể mở rộng bằng khe cắm thẻ nhớ SD, hỗ trợ thẻ nhớ SD và SDHC. Tất cả các máy Nintendo 3DS đều đóng gói kèm với thẻ SD 2 GB trong khi các máy Nintendo 3DS XL thì kèm thẻ SDHC 4 GB. Máy sử dụng kết nối mạng không dây 2,4 GHz 802.11 b/g với bảo mật WPA2 tăng cường. Ngoài ra còn có một cổng hồng ngoại ở mặt sau, cho phép máy kết nối với một số thiết bị ngoại vi nhất định như Circle Pad Pro và đầu đọc/ghi amiibo.
Nintendo 3DS dùng pin lithium ion 3,7 V 1300 mAh 5 Wh. Tuổi thọ pin dao động trong khoảng từ 3 đến 5 giờ khi chơi game Nintendo 3DS và từ 5 đến 8 giờ khi chơi game Nintendo DS, tùy thuộc vào độ sáng, âm lượng và cài đặt kết nối không dây. Nintendo 3DS XL đi kèm pin lithium-ion 1750 mAh, 3,7 V có khả năng kéo dài từ 3,5 đến 6,5 giờ khi chơi trò chơi 3DS và 6 đến 10 giờ chơi trò chơi DS. Trong khi 3DS bản đầu nặng khoảng 230 gram (8.1 oz), phiên bản XL lớn hơn, nặng khoảng 336 gram (11.9 oz). Khi mở, 3DS bản đầu rộng 134 mm (5,3 in), rộng 74 mm (2,9 in) và dày 21 mm (0,83 in). Phiên bản XL rộng 156 mm (6,1 in), rộng 93 mm (3,7 in) và dày 22 mm (0,87 in). 3DS kèm bút stylus, có thể kéo dài ra tới 100 mm (3,9 in), trong khi 3DS XL đi kèm bút stylus 93 mm (3,7 in) thông thường.
Tất cả các máy Nintendo 3DS đều sử dụng cùng một bộ sạc chuyển đổi AC như Nintendo DSi và Nintendo DSi XL. Để giảm chi phí sản xuất, một số máy chẳng hạn như phiên bản Nintendo 3DS XL và New Nintendo 3DS của Nhật Bản, không đóng gói kèm bộ sạc, yêu cầu người chơi phải sử dụng lại từ máy cũ mà họ đã sở hữu hoặc mua riêng. Với việc cắm bộ sạc trực tiếp vào máy, Nintendo 3DS bản tiêu chuẩn đi kèm đế sạc, người chơi đặt máy của họ lên đó để sạc. Các đế sạc cho các máy Nintendo 3DS XL và New Nintendo 3DS được bán riêng với các máy tương ứng và không có giá đỡ cho Nintendo 2DS.