Offrendo velocità, qualità dell'immagine e connettività, la Nikon Z 9 è una fotocamera di livello professionale caratterizzata da un sensore di nuova concezione, prestazioni AF avanzate e registrazione video 8K ad alta risoluzione. La loro prima fotocamera ammiraglia mirrorless, la Z 9 si distingue come una fotocamera che piace a fotografi e registi che lavorano in un'ampia varietà di applicazioni. Il cuore della Z 9 è il sensore CMOS a strati BSI da 45,7 MP in formato FX di nuova concezione. Il suo design impilato offre velocità di lettura elevate e aiuta a ridurre la tapparella, mentre il design BSI contribuisce a una chiarezza impressionante e a un rumore minimo quando si lavora a sensibilità più elevate. Con 45,7 MP, è anche un chip ad alta risoluzione che avvantaggia paesaggi, ritratti e altri generi orientati ai dettagli, oltre a consentire la registrazione di video con risoluzioni fino a 8K. Il design BSI full frame è noto anche per la resa cromatica e dei dettagli squisita e questo sensore offre una gamma ISO 64-25600 nativa, che può essere espansa a ISO 32-102400. A complemento del sensore c'è un motore di elaborazione avanzato, EXPEED 7, che offre velocità circa 10 volte superiori rispetto a una Z 7II. Questo motore funziona in combinazione con il design del sensore impilato per realizzare velocità AF straordinariamente elevate, velocità di scatto a raffica, un'elevata capacità del buffer, prestazioni video fluide e una rapida gestione a tutto tondo. Massime velocità di scatto continuo di 20 fps durante le riprese in formato raw, 30 fps durante le riprese in JPEG e un'impressionante velocità di scatto di 120 fps durante la registrazione di immagini fisse da 11 MP, con tutte le velocità che supportano le prestazioni AF/AE complete.
In grado di memorizzare oltre 1000 immagini grezze in una raffica, il che significa che le sequenze di immagini grezze possono essere registrate per circa 50 secondi ininterrottamente. L'otturatore elettronico offre una velocità massima dell'otturatore di 1/32.000 di secondo per lavorare nelle condizioni più luminose con aperture più ampie. Il design del sensore impilato riduce la distorsione dell'otturatore in modo che i soggetti in rapido movimento, come una mazza da golf, una racchetta da tennis o una mazza da baseball, non appaiano distorti quando si lavora con tempi di posa fino a 1/32.000 sec. I calcoli AF vengono eseguiti a una velocità di 120 fps per stare al passo con le velocità di scatto continuo elevate. Il nuovo formato di file RAW ad alta efficienza mantiene la qualità dell'immagine simile a quella dei file raw non compressi, ma con dimensioni dei file inferiori di circa il 30% per una lettura/scrittura più rapida sulla scheda di memoria.