作为HV10的升级型号，HV20保持了HV10的1/2.7英寸、296万像素的CMOS传感器，可以记录1920×1080的高清动画映像或者最高分辨率达2048×1536的静态影像。该机搭载一支具有光学防抖功能的10倍光学变焦镜头，其由9组11枚镜片构成，内含2枚非球面镜片，镜头口径达到了43mm。该镜头焦距相当于35mm规格的43.6-436mm，最大光圈为F1.8-3.0，最近对焦距离只有1cm。
    
    HV20的EVF取景器为0.27英寸，显示精度为12.3万像素。它的LCD大小是2.7英寸，显示精度高达21万像素。该机采用TTL式AF系统和128分区自动白平衡，而测光方面则支持包含点测在内的4种测光方式。HV20内置高亮度白色LED辅助光源，支持miniSD卡记录静态影像。它拥有多种输出接口，其中HDMI端子是前代机型HV10所不具备的。
    
    该机在HDV模式下可以拍摄约80分钟的影像，而其BP-2L13型电池可以满足约2小时的拍摄电力。HV20的三围尺寸是88×80×138mm，净重535g，它采用miniDV磁带作为视频存储介质。