먼저 세계 최초로 10nm(나노미터,1nm는 10억분의1m) 프로세서를 탑재했다. 퀄컴의 스냅드래곤835와 삼성 엑시노스8895 모두 삼성전자의 10나노 공정에서 제조된 옥타(8)코어 프로세서로 소비 전력 낮은데 반해 전작 대비 CPU 성능은 10% 이상, 그래픽 성능은 21% 이상 향상됐다.
또한 홍채, 지문에 이어 얼굴 인식을 지원해 편리한 스마트폰 잠금 해제가 가능하다. 현재 상용화된 세 가지 생체 인식 기술을 모두 제공하는 스마트폰은 갤럭시S8 시리즈가 처음이다.
강력한 보안성을 제공하는 홍채 인식을 통해 각종 웹 사이트 로그인이나 모바일 뱅킹 서비스 등을 보다 안전하고 손쉽게 이용할 수 있는 삼성 패스 서비스를 이용할 수 있다.
카메라는 한 손으로도 쉽게 사용할 수 있다. 제품을 한 손으로 쥔 채 엄지손가락으로 화면을 좌우로 밀면 필터나 모드 변경이 가능하고 상하로 밀면 전후면 카메라 전환이 가능하다. 줌 인·아웃 조작도 한 손으로 가능하다.
이 밖에도 스마트폰 최초로 기가(Gigabit)급 속도의 LTE, 와이파이(Wi-Fi)를 지원해 데이터 크기에 상관없이 빠르게 다운로드가 가능하며 UHD얼라이언스의 모바일 HDR 프리미엄 인증을 모바일 최초로 획득했다.
하만(Harman)의 프리미엄 오디오 브랜드 AKG의 튜닝 기술로 더욱 향상된 음질을 제공하는 고성능 이어폰도 기본 액세서리로 제공된다.
