D2X使用了面积为23.7x15.7mm的CMOS传感器，总像素1284万，有效像素1240万，这是尼康首次使用CMOS作为图像传感器。D2X还采用了尼康新一代LSIⅡ图像处理系统，在1240万像素下实现了5张/秒的连拍速度，当设置在680万像素时，D2X连拍速度则提高到8张/秒。即使在RAW格式下D2X也可以连拍15张最大尺寸的照片，在JPEG格式下时，可以连续拍摄19张。
尼康D2X有3D II矩阵测光、中央重点测光和点测光，以3个独立的感应器作全面测光的同时，其中一个感应器读取反射光线，另一个则在曝光时读取影像区域的光度，第三个测量环境光线，然后通过独特的计算和比较色温，达到最佳的白平衡。D2X可以进行31级的白平衡手动调整，支持五种色彩模式。
D2X在1240万像素时，具有1.5倍的镜头转换倍率，当设置为680万像素时，则具有2倍的镜头转换倍率。
D2X采用了最新的WT-2无线传输器，同时支持GPS定位功能。快门速度为30-1/8000秒，闪光同步速度1/250秒，感光度范围是ISO100-1600，镁合金机身，使用2.5英寸、23.5万像素的液晶屏。该机价格约为37000元。
评价：
从D2X的37000元左右的市场定价来看，很显然尼康D2X的目标不是去拼更高端的佳能EOS1Ds Mark II，而是用类似“田忌赛马”的招数，去打压佳能的另外一台顶级专业机EOS1D Mark II。如果将尼康D2X和佳能EOS1D MarkII相比较，至少就目前来看，在价格基本相等的情况下，可能大部分的人还是倾向于选择尼康D2X，
尼康D2X的是定位于新闻兼顾其他的全面型数码单反机型，是集“高速度相机”和“高像素相机”于一身，功能强大的专业数码单反。当然它同样会吸引许多其他领域的专业摄影师选择使用，例如人像、时装、广告等领域的商业摄影师。
尼康D2X灵活的镜头倍率转换，为使用者提供了更多、更灵活的选择。比如在拍摄人像、广告、时装等拍摄质量优先题材的情况下，可以选择1240万高像素，1.5倍镜头转换。在拍摄野生动物等对要求长焦距镜头的题材时，就可以选择680万像素和2倍镜头转换，虽然牺牲了一半的像素，但是换来了镜头焦距的成倍延长。一只300mm/1：2.8镜头，用在D2X上就相当于一只450mm/1：2.8镜头和一只600mm/1：2.8镜头，可以大大降低用户在镜头方面的巨额投资，对于减轻体力负担也有相当的积极意义。况且680万像素的拍摄品质，对于大多数题材来说已经足够了。这样D2X一方面可以满足要求高质量用户的需要，同时也可以在兼顾像素的同时满足高速度用户的需要，可谓是一箭双雕。
