小米8搭载高通骁龙845。正面采用三星AMOLED屏幕，支持P3广色域，色彩鲜艳通透；背部采用特有的“水滴弧形”设计，四曲面玻璃机身与7系铝边框精密衔接，机身相当于5.5寸传统手机，背部曲率与手心贴合，单手握感圆润轻薄。
屏幕小米8采用刘海屏，支持刘海隐藏模式，此次小米8采用6.21英寸的三星AMOLED屏幕，分辨率为2248x1080，纵横比是18.7：9，屏占比为86.68%，最高亮度600nit。
处理器小米8搭载高通骁龙845，经过优化后安兔兔跑分超过所有采用该处理器的机型，达到301472分。
相机小米8不仅同样支持AI场景相机可对206种场景进行AI优化处理之外，还在AI人像模式的基础上加入了7种影棚光效体验，通过大数据可以更准确获取景深数据进行背景优化。同时，小米8还内置AI短视频剪辑功能，用户录制完一段120fps以上的高帧率视频后，可通过默认7种预置风格之一进行一键处理。前置搭载像素四合一技术的2000万像素相机，为了让自拍美颜体验更进一步升级，加入了AI微整形美颜功能
