Камера оснащена Full Frame сенсором Exmor R 4K з процесором BIONX XR для чутливої зйомки у різних налаштуваннях з використанням базового ISO 800, а також режиму високої чутливості ISO 12800 для деталізованих сцен за слабкого освітлення.

Кінокамера Sony FX6 має можливість захоплення до 15+ ступенів динамічного діапазону, гамою Sony S-Cinetone для створення відтінків кольору, подібних до кіноплівки, і запису у форматі XAVC-I з роздільною здатністю до 10 біт, 4:2:2.

Як і інші моделі відеообладнання Sony, FX6 оснащена швидким точним автофокусуванням з визначенням фази (як з функцією розпізнавання облич, так і з АФ по очах у реальному часі). Є режим автоматичного та ручного налаштування ND фільтра для швидкої компенсації експозиції.