Das Herzstück der Kamera ist die gleiche CPOM-Matrix im APS-C-Format. Die Sony A6000 verwendet einen 24-Megapixel-Sensor im APS-C-Format mit einer der größten Größen seiner Klasse mit 179 Phasenerkennungssensoren. Auf ihnen sind die ersten beiden der vier Messungen der Eigenentwicklung Focusing – 4D Focus aufgebaut. Die dritte Dimension ist die Entfernung zum Motiv, auch hier ist dank Phasen-Autofokus die Fokussierung schnell erreicht. Die vierte Dimension ist, genau wie in der realen Welt, die Zeit. Die Kamera verfügt über eine prädiktive Verfolgung eines sich bewegenden Motivs.
Selbst wenn er für einen Moment aus dem Blickfeld verschwindet, wird ihn die Kamera dennoch scharf führen. Dies gilt insbesondere für die kontinuierliche Fotografie. Und die Gesichtserkennungstechnologie setzt die manuelle Fokussierung bei Porträts außer Kraft. Videoaufnahmen sind in Full HD mit 60/50 Bildern pro Sekunde bei aktiviertem Autofokus und Bildstabilisierung möglich.Die Kamera verfügt über einen elektronischen Sucher in OLED-Technologie mit einer Auflösung von 1,44 Megapixeln. Der Bildschirm ist mit einer Auflösung von 921.600 Pixeln nicht berührungsempfindlich, die Steuerung erfolgt also nur per Knopfdruck.
Wie bei den meisten spiegellosen Kameras kommt E-Mount zum Anschluss des Objektivs zum Einsatz, die Spezifikation ist offen, daher eignen sich nicht nur Markenobjektive, sondern auch von Drittherstellern für dieses Gerät. Mit Adaptern können Sie auch Wechselobjektive von Spiegelreflexkameras anschließen. Zum Anschluss externer Geräte ist die Kamera mit einem „Schuh“ ausgestattet, an dem man mehr als nur einen Blitz aufhängen kann.