1、2410萬有效像素DX格式CMOS傳感器與EXPEED 3圖像處理器
此次D5200采用新開發(fā)的DX格式CMOS傳感器，有效像素高達2410萬。單純從像素值來看D5200可能采用D3200那塊CMOS傳感器。但小編并不這么認為，首先從歷史上看，D5000系列前兩代（D5000、D5100）均是使用上一級（D90、D7000）直接下放的圖像傳感器（由于連拍限制，讀取通道會有差異）。也就是說D5000系列從來沒有和D3000系列共用過傳感器。
其次，從官方給的資料來看，D5200和D3200的傳感器有很多細節(jié)不同，比如有效像素數、傳感器尺寸等：
從上表不難看出采用23.1×15.4這種偏小尺寸的傳感器為尼康設計瑞薩科技制造的（參看chipworks公布尼康傳感器型號列表），這種APS-C傳感器的NEF（RAW）僅支持12bit。而索尼制造的尺寸要更大一點，支持14bit RAW。如果從這些細節(jié)來判斷，D5200這塊傳感器很有可能出自索尼之手（NEX-7/A65/A77那塊的最新版本）。
尼康官方也給出了兩款相機圖像傳感器的圖片，從圖中不難看出D5200與D3200的傳感器的針腳完全不同，D5200那塊傳感器更有索尼風格（針腳一圈分布，尼康設計為左右兩邊分布）。至于D5200搭配EXPEED 3圖像處理器，雖然官方稱與D4等高端機型相當。但其實還是有不同的，尼康針對不同對焦、測光系統(tǒng)，有不同的處理器應對，D4與D800（E）采用代號為“E-158”的處理器，而D600、D3200采用“E1-175”處理器。D5200更有可能采用后者。
2、39點自動對焦系統(tǒng)和2016像素RGB感應器
D5200采用Multi-Cam 4800DX自動對焦感光器模塊，與D7000所用一致。39個焦點9個十字型感光器覆蓋中心區(qū)域。
D5200采用39點對焦系統(tǒng)
D5200配有場景識別系統(tǒng)，它利用2016像素RGB感應器（已用于D7000、D600上），更精細地分析拍攝場景的亮度和色彩信息。并將這些信息應用于自動對焦、自動曝光、i-TTL閃光和自動白平衡控制。在3D追蹤中，它可準確地追蹤移動中的主體。此外，在主體識別中，它比D5100能檢查更小的主體，這有助于提高自動區(qū)域自動對焦中的主體識別性能。另外，當在即時取景和動畫拍攝過程中使用人臉優(yōu)先自動對焦以及靜態(tài)影像的人臉放大播放時，D5200利用圖像傳感器可檢測35張人臉。
D5200在對焦模塊和RGB感應器上與更高端的D7000相同，這也是尼康低端數碼單反相機第一次突破11點對焦和420像素RGB感應器。雖然不像D600那樣可以F8自動對焦，但對于入門單反來說,這樣的配置已經足夠了。
其他性能，D5200具備約每秒5幀的高速連拍，最大連拍張數，JPEG格式可達100?？扉T壽命10萬次?？扉T釋放時延約0.09秒。
