Das Objektiv besteht aus fünf Linsen und hat eine Brennweite von 4,28 Millimeter, was einer kleinbildäquivalenten Brennweite von 35 Millimetern entspricht. Das iPhone 4 hat vier Linsen und erreicht nur knapp 30 Millimeter. Die Blende wurde von f 2.8 auf f 2.4 vergrößert, das bedeutet, dass sie mehr Licht durchlässt, sodass Aufnahmen vor allem bei schlechten Lichverhältnissen noch heller werden. Die Kombination aus höherer Brennweite bei größerer Blende verspricht eine bessere Tiefenschärfe und scharfe Fotos auch bei schwachem Umgebungslicht.
Zwischen Linse und Sensor ist eine dünne Folie angebracht, die Infrarotstrahlen filtert. Diese für das menschliche Auge unsichtbare Lichtstrahlung wird von den Sensoren einer Kamera mit aufgezeichnet und beeinflusst die Farbtiefe und Schärfe von Fotos. Apple will diese Effekte mit dem Filter minimieren und verspricht dadurch präzisere und einheitlichere Farben.
Der neue A5-Chip ist mit einem Bildsignalprozessor ausgestattet, der dafür sorgt, dass der Auslöser fast ohne Verzögerung reagiert. Apple spricht hier von einer halben Sekunde. Die leistungsfähige CPU sorgt auch dafür, dass die Kamera-Software schneller startet. Nach dem Tipp auf das Kamera-Icon im Hauptmenü soll die Kamera um 33 Prozent schneller bereit sein als beim iPhone 4, so Apple weiter. Mit dem neuen Betriebssystem iOS 5 ist es außerdem möglich, die Kamera direkt vom Sperrbildschirm aus zu starten. Mit einem Fingertipp auf den Touchscreen fokussiert man, die Lautstärketaste dient als Auslöser.