Nikon D810 nie wprowadza rewolucyjnych zmian w stosunku do swoich poprzedniów, ale konsekwentnie śrubuje poszczególne parametry. Rozmiar (35,9 x 24 mm) i rozdzielczość (36-megapikseli) matrycy CMOS pozostały niezmienione. Japoński producent informuje jednak, że jest to całkiem nowy sensor zupełnie pozbawiony filtra dolnoprzepustowego. Matryca współpracuje, z również nowym, procesorem obrazu Expeed 4. Tryb zdjęć seryjnych pozwala na zarejestrowanie 5 kl/s w formacie FX i 7 kl/s w formacie DX (15-megapikseli). W stosunku do poprzedników rozszerzony został również zakres czułości. Najniższa czułość natywna w D810 to ISO 64 z możliwością obniżenia do Lo-1 (ISO 32), a najwyższa to ISO 12 800 rozszerzalna do Hi-2 (ISO 51 200).
Jak przystało na aparat dedykowany dla wymagających fotografów Nikon D810 ma magnezowy, uszczelniony korpus. Podobnie jak w poprzedniku, nie ma zintegrowanego pionowego chwytu, dzięki czemu konstrukcja nic nie straciła ze swej poręczności.
Pod względem rozdzielczości matrycy D810 nie ma bezpośredniej konkurencji w klasie lustrzanek. Najbliższym rywalem na tym polu będzie Canon 5D Mk III. Oprócz tego warto wspomnieć również o pełnoklatkowym bezlusterkowcu Sony A7R. Nikon D810 będzie też konkurował z tańszymi aparatami średnioformatowymi.