Máy ảnh Canon EOS 80D được nâng cấp từ Canon 70D với cảm biến CMOS 24.2MP APS-C và bộ xử lý hình ảnh DIGIC 6, chụp ảnh tốc độ 7 fps và quay phim Full HD 1080p tốc độ 60 fps ở định dạng MP4, ISO 100-16.000 mở rộng đến 25.600. Hệ thống lấy nét Dual Pixel CMOS AF với 45 điểm lấy nét Crosstype mạnh mẽ, cho khả năng lấy nét ở EV -3. Mặt sau của máy vẫn là một màn hình cảm ứng xoay lật linh hoạt kích thước 3", độ phân giải 1.04m
Về bên ngoài, Máy ảnh Canon 80D vẫn dùng thân máy từ hợp kim magie để tăng độ cứng cáp. Ống ngắm quang học OVF của máy được nâng cấp với độ phủ hình ảnh xấp xỉ 100%.. Các kết nối phổ biến như Wifi hay NFC đều có mặt trên thiết bị này để người dùng có thể chuyển những bức ảnh độ phân giải cao nhất qua thiết bị di động.
Canon 80D quay phim Full HD 1080p 30 fps ở định dạng MOV tùy chọn ALL-I hoặc 60 fps ở định dạng MP4 tùy chọn IPB. Video ghi âm được được hỗ trợ Dual Pixel CMOS AF và Servo AF Movie. Ngoài ra, cả tai nghe và microphone được tích hợp trong Canon 80D để điều khiển dễ dàng âm thanh ghi âm.
Với cảm biến 7560-pixel RGB + IR cả hai tự động lấy nét và phơi sáng đo sáng chính xác và cho phép phát hiện chính xác màu da. Chức năng chống rung hình, tự động bù sáng khi nguồn ánh sáng thấp để cung cấp cho máy ảnh Canon 80D giá trị phơi sáng phù hợp và màu sắc chi tiết hơn.
Canon 80D có sẵn hiệu ứng HDR hỗ trợ chụp ảnh chất lượng cao nhất, nhiều bộ lọc sáng tạo có thể được áp dụng để sáng tạo tinh chỉnh giao diện của hình ảnh bao gồm, Soft Focus, Fisheye Effect, Toy camera Effect, Miniature Effect, Art Bold Effect, Effect. Năm hiệu ứng chuyên dụng để quay phim bao gồm Memory, Dream, Old Movies, Dramatic B&W và Miniature Effect.