Из основных нововведений стоит отметить:
Экран Retina с IPS-матрицей и разрешением 960 × 640 (326 пикселей на дюйм) при сохранении диагонали (3,5″), что в 4 раза больше, чем у iPhone прошлых поколений, динамическая контрастность экрана — 800:1, что также в 4 раза лучше, чем у прошлых поколений.
5-мегапиксельную камеру, оснащенную автофокусом, пятикратным цифровым зумом и LED-вспышкой, отсутствующей у прошлых поколений, отличительной особенностью камеры является возможность записи HD-видео в формате 720p с частотой 30 кадров в секунду;
Окантовка из нержавеющей стали разделёна на 3 секции, которые выполняют функцию антенн: одна — для Bluetooth, Wi-Fi и GPS, две другие (вместе) — для модуля UMTS и GSM;
Передняя и задняя панели выполнены из алюмосиликатного стекла, на которое нанесено жироотталкивающее покрытие;
В качестве центрального процессора iPhone 4 используется Apple A4[33], то есть тот же, что и на iPad, что обеспечивает очень высокую производительность;
Поддерживается стандарт Wi-Fi 802.11n со скоростью передачи данных до 600 Мбит/с);
Появился дополнительный пространственный датчик — гироскоп;
Новую операционную систему — iPhone OS 4.0, переименованной в день анонса iPhone 4 в Apple iOS 4;
Экран