iPhone 7 sở hữu chip A10 Fusion với 3,3 tỷ transitor, nhanh hơn 40% so với chip A9, gấp đôi A8, tốt hơn chip của iPad Pro nhưng tiết kiệm điện tới 1/5 so với trước. Sức mạnh xử lý đồ họa của máy gấp 240 lần so với thế hệ iPhone đời đầu.
iPhone 7 có khả năng zoom quang học 2X mà không giảm chất lượng như zoom kỹ thuật số. Máy dùng cảm biến lớn hơn tới 50%, ống kính khẩu độ f/1.8 và đèn flash 4 tone màu. Đặc biệt, iPhone 7 đã trang bị camera trước lên đến 7 MP cho khả năng chụp selfie tốt hơn và tự động chống rung.
Camera kép ở phiên bản Plus được trang bị 2 chức năng: một camera góc rộng và một camera tiêu cự dài (tele). Qua đó, iPhone 7 Plus sẽ nhận biết và phân tích được độ sâu trường ảnh, đưa ra các thuật toán xử lý để mang đến hiệu ứng xoá phông tương tự máy ảnh kỹ thuật số.