Máy ảnh Nikon D3 chuyên nghiệp SLR kỹ thuật số tính năng cảm biến CMOS định dạng FX độc quyền, đo 23,9 x 36mm, đó là gần giống với kích thước của một khung phim 35mm - do đó loại bỏ bất kỳ yếu tố mùa vụ có ý nghĩa hoặc tiêu cự nhân. Hình ảnh chụp với triển lãm D3 chất lượng tổng thể đặc biệt, dải âm rộng và chiều sâu, cùng với cực kỳ thấp tiếng ồn trong suốt dải ISO bình thường của nó từ 200 đến 6400. Hơn nữa, bằng cách thiết lập các tùy chọn máy ảnh tích hợp của Lo-1 hoặc Hi -2, phạm vi ISO của máy ảnh có thể được mở rộng để tương đương với ISO 100 hoặc ISO 25.600 tương ứng, cung cấp sự linh hoạt chưa từng có trong bất kỳ tình huống chụp thực tế.

Được thiết kế với các nhiếp ảnh gia thể thao và phóng viên ảnh trong tâm trí, Nikon D3 kết hợp các hệ thống xử lý hình ảnh EXPEED đó là trung tâm của tốc độ nhanh và sức mạnh xử lý cần thiết đối với nhiều tính năng hiệu suất của D3. Nhờ có chip xử lý độc quyền này, D3 có thời gian phản ứng cực kỳ nhanh chóng với độ trễ màn trập chỉ 37 phần nghìn giây, và thời gian khởi động khoảng 0,12 giây. D3 cũng có khả năng chụp liên tiếp với tốc độ lên đến chín khung hình mỗi giây ở độ phân giải đầy đủ định dạng FX lên đến 64 khung hình liên tiếp trong nén JPEG và lên đến 20 khung hình khi quay NEF (RAW) tập tin. Chiếc máy ảnh này thậm chí có thể ghi lại hình ảnh với tốc độ tâm-boggling 11 fps khi chụp trong định dạng DX (5.1 Megapixel) chế độ.

D3 giới thiệu một loạt các công nghệ tiên tiến và các tính năng cải thiện đáng kể độ chính xác, kiểm soát và hiệu suất các nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp có thể nhận được từ các thiết bị của họ. Ví dụ, độc quyền Scene Recognition System của Nikon tiến việc sử dụng được đánh giá cao cảm biến tiếp xúc với 1.005 của Nikon để nhận ra màu sắc và mẫu đèn để cải thiện tính chính xác của tự động lấy nét, phơi sáng tự động và tự động màu trắng chức năng phát hiện sự cân bằng, trong khi của Nikon Multi-CAM 3500FX mô-đun tự động lấy nét có mảng thông minh của 15 bộ cảm biến cross-type và 36 cảm biến ngang, mà có thể được sử dụng riêng lẻ hoặc theo nhóm, với các tùy chọn cho Vùng Đơn chế độ lấy nét và chế độ AF động, và cũng có tính năng 3D Focus Tracking với lấy nét tự động chỉ chuyển đổi vì nó sử dụng màu sắc và ánh sáng để theo dõi thông tin chính xác đối tượng.

Những công nghệ tiên tiến cũng là công cụ trong việc đưa ra Nikon D3 một trong những máy ảnh chuyên nghiệp dễ dàng nhất để sử dụng. Hệ thống Kiểm soát Ảnh làm cho nó dễ dàng cho người dùng của tất cả các mức độ kinh nghiệm để lựa chọn và áp dụng các điều chỉnh, và cung cấp bốn tùy chọn cài đặt cơ bản - Standard, Neutral, Vivid và đơn sắc. Nhiếp ảnh gia cũng có thể tùy chỉnh và lưu trữ lên đến chín tùy chọn tùy chỉnh trong D3 và xuất khẩu lên đến 99 vào thẻ nhớ CF, cho phép các nhiếp ảnh gia để chia sẻ các thiết lập giữa nhiều máy ảnh D3. Hơn nữa, D3 có chế độ D-Lighting Active, khi được kích hoạt, cung cấp đáng kể thời gian thực nổi bật và bóng tối với sự điều chỉnh tối ưu hóa độ tương phản hình ảnh.

Nikon D3 đã được thiết kế với thái tinh tế và khả năng sử dụng và sắp xếp hợp lý, thẩm mỹ bố trí để các nhiếp ảnh gia có thể chụp ảnh với độ chính xác cao hơn và thoải mái và ít quan tâm đến mệt mỏi. Kính ngắm của máy ảnh này cung cấp gần như 100 phần trăm bảo hiểm cho khung hình chính xác, trong khi một định nghĩa siêu cao, 920.000 điểm ảnh, màn hình LCD VGA ở mặt sau của máy ảnh sẽ hiển thị hình ảnh với màu sắc sống động và rõ ràng. Góc nhìn rộng 170 độ làm cho sáng tác bức ảnh bằng cách sử dụng màn hình LCD ở chế độ LiveView dễ dàng, và máy ảnh cũng có một Horizon cảm biến cấp độ kỹ thuật số ảo đặc biệt cho thấy của máy ảnh liên quan đến đường chân trời đúng trên màn hình LCD phía sau hoặc trong kính ngắm . Các máy ảnh độ bền ấn tượng có nghĩa là nó có thể được sử dụng theo các điều kiện khắt khe nhất. Bên ngoài của D3 được chế tác từ hợp kim magiê và cơ chế màn trập của máy ảnh được thử nghiệm để phát hành 300.000 chu kỳ. Hơn nữa, màn hình LCD 3,0-inch được tăng cường với kính cường lực và các mảng toàn diện các miếng đệm cao su và con dấu bảo vệ các điểm nhập cảnh dễ bị tổn thương từ bụi và độ ẩm.