续航方面，集成全新微智核i6，计步器功耗降低40％，融合定位功耗降低75％，支持低功耗导航和Google Nearby。
拍照方面，支持Hybrid混合对焦，更快更准；PrimISP 2.0，高清硬件深度处理器，性能翻倍；硬件超分辨率，增强2倍双摄光学变焦和6倍数码变焦，4K硬件视频防抖；黑白双摄，实时融合，捕捉更多细节；更广摄影视角，更佳人像虚化，媲美单反。
音频方面，支持Hi-Fi级别体验，支持24bit/192kHz，DSD无损格式；新一代拾音技术，ANC主动降噪；第三代自研智能音频方案Hi6403，支持低功耗模式；放音性能提升，手机底噪降至-117dBV。
通信方面，集成全新自研基带，支持LTE Cat.12/13，峰值下载600Mbps，并支持四载波聚合；全网通，330MHz-3.8GHz全模全频段，包括5个2G频段、10个3G频段、20个4G频段，支持217个国家和地区的1334个运营商，多种双卡组合，WCDMA也可作为副卡；悦音2.0方案，HD Voice 高清通话，SPLC智能语音增强。
安全方面，首次提出可信联接概念，金融级安全SoC，央行和银联双重认证，安全等级媲美银联IC卡/U盾；集成inSE安全引擎，多种加密算法，防物理攻击；芯片级防伪基站，从源头切断诈骗短信。
除了强大的麒麟960，华为Mate 9还配备了4-6GB LPDDR4内存、64-256GB UFS 2.1存储并可扩展，UFS 2.1技术还是全球首发使用，领先于三星。
