EOS R1 sử dụng bộ xử lý Digic X, cảm biến xếp chồng 24,2 megapixel, là một trong những cảm biến đọc nhanh nhất trên thị trường với khoảng 1/300 giây. Tốc độ đọc nhanh hơn của cảm biến giúp giảm hiện tượng biến dạng khi màn trập xoay xuống mức tối thiểu, tương đương màn trập cơ học của mẫu DSLR 1DX Mark III trước đó.
Với màn trập cơ học, EOS R1 có thể chụp 12 khung hình mỗi giây (fps). Khi chuyển sang chế độ màn trập điện tử, máy ảnh có thể đẩy lên 40 fps. Máy cũng có tính năng chụp đệm trước, bằng cách ghi lại hoạt động trong khoảng thời gian 0,5 giây trước khi nhấn màn trập, qua đó đảm bảo khoảnh khắc quyết định được ghi lại với độ nét cao nhất.
Bên cạnh đó, mirrorless full-frame của Canon cũng trang bị nhiều tính năng thông minh, như theo dõi chủ thể Action Priority AF, sử dụng công nghệ máy học và AI để phân tích một cảnh, dự đoán chủ thể quan trọng nhất dựa trên bối cảnh. Chẳng hạn, khi chụp một trận bóng đá, hệ thống AF sẽ cố gắng bám sát cầu thủ có bóng, ngay cả khi người đó đi ngang qua những cầu thủ có ngoại hình tương tự.
Trên máy ảnh này, Canon trang bị tính năng xử lý mới được đào tạo bằng AI, mô phỏng chức năng học sâu thường thấy trong các phần mềm như Adobe Camera Raw, gồm giảm nhiễu bằng mạng nơ-ron và nâng cấp hình ảnh (xử lý khi bị mờ, mất nét) mà không làm mất đi chi tiết. Ảnh mới sau khi nâng cấp cho độ phân giải 96 megapixel, gấp bốn lần ban đầu.
Dù vậy, điểm trừ trên máy là khả năng quay video. Với cảm biến 24,2 megapixel, máy không thể quay video 8K. Bù lại, thiết bị có thể quay video Raw 6K ở tốc độ 60 fps theo tỷ lệ khung hình 1,89:1, hoặc DCI và UHD 4K ở tốc độ lên đến 120 fps.
