驍龍820采用三星14nm FinFET制程工藝，來實現功耗發熱和性能之間的平衡。
目前三星14nm FinFET制程已經比較成熟，並且已經應用在了Exynos 7420處理器中。但根據最新的消息，雖然高通壹開始計劃使用三星14nm FinFET制程工藝來制造驍龍820，但可能最終還會推出另壹個采用10nm FinFET制程的版本。
14nm FinFET和10nm FinFET的分別使用的是LPE和LPP版本，分別代表Low Power Early和Laser-Produced Plasma。其中LPE為早期版本，功耗和封裝面積都有進步，但相對不成熟，而LPP則是的升級版，性能更加出色。
驍龍820處理器采用高通自主定制的Kryo架構，性能相比驍龍810提升兩倍，時鐘頻率可達2.2GHz，並首次引入14位Spectra影像處理器和Heterogeneous信號處理器，支持2800萬像素攝像頭和4K超清視頻攝錄和播放以及4K分辨率屏幕。
圖像處理性能方面，基於全新的Adreno?530?GPU，全面支持OpenGL ES 3.1+ AEP、OpenCL?2.0 Full、Vulcan、RenderScript、64位虛擬尋址DirectX 11.2、硬件曲面細分、幾何著色器、可編程混合，圖像處理性能相比采用Adreno 430 GPU的驍龍810提升40%，且功耗更低。
與此同時，驍龍820還整合了X12 LTE基帶，兼容兼容LTE FDD、LTE TDD、WCDMA (DB-DC-HSDPA/DC-HSUPA)、TD-SCDMA、CDMA 1x/EVDO、GSM/EDGE頻段，支持Cat12、Cat13標準，理論上下行速率分別為150Mbps和600Mbps，峰值下載速率比采用X10?LTE幾代的驍龍810提升33%。
WiFi無線方面，整合高通VIVE?802.11ac，三頻段Wi-Fi，2x2?MU-MIMO(多用戶多入多出)，藍牙4.1，NFC，支持Wi-Fi高清語音、視頻通話，Wi-Fi質量實時監控。
續航方面，驍龍820引入了Quick Charge 3.0技術，相比Quick Charge 2.0充電效率提升38%，且充電效率4倍於普通充電器。