佳能XV2采用配有约20倍光学变焦大范围的高性能视频L(Luxury)系列镜头，具有最大相当于35mm规格中的约790mm焦距。

佳能XV2采用新型3CCD影像感应器系统，并为红、绿和蓝每种原色配有单独的约1/4英寸CCD，从而具有高灵敏度和高动态范围。此系统使用分光光学棱镜将透过镜头的光线分离成原色光并将每种颜色的光线发送到其自己的约410,000像素(约380,000有效像素)CCD上。与使用单CCD的摄像机相比，从基本的原色到细微的中间色调，3CCD系统都可获得很好的细节和如实的色彩重现，录像时，称为“像素偏移”的CCD技术通过水平和垂直偏移绿色CCD各半个像素有效地提高了分辨率。通过处理可达到与约550,000像素CCD系统相似的高分辨率并实现了540电视扫描线—DV(数码视频)标准可能的最高级别—的水平分辨率。此外，佳能高灵敏度CCD影像感应器和新一代相机信号处理大规模集成电路的结合改进了低光照环境下的灵敏度。

佳能XV2摄像机还采用了照片模式，使用户可以获取高清数码静止图像。在“照片”模式中，佳能“像素偏移”技术和机械快门相结合实现了约168万像素(1,488像素×1,128像素)的高图像分辨率，可获取精细图像。佳能Cross-Layout立体声耳机新采用了三种频响模式—正常、语音和防风—以及大量手动设置，如左右声道输入电平单独拨盘调整，可使用户优化拍摄环境音频设置。

佳能XV2数码摄像机是为应对专业用户的需要而设计的，新加入了本公司专业级可更换镜头机型XL1S(2001年7月上市并深受赞誉)中才能找到的许多手动设置和高级操作功能。