La Fujifilm X-H2S ha un sensore X-Trans CMOS 5 HS da 26 MP retroilluminato in formato APS-C e offre una velocità di lettura sigma circa 4 volte superiore rispetto alla Fujifilm X-T4. Ciò rende possibili registrazioni in serie con un massimo di 40 fotogrammi al secondo senza blackout. Anche la precisione dell'autofocus in modalità continua è stata notevolmente migliorata e la fotocamera può scattare fino a 1000 immagini consecutive con un massimo di 30 fps in formato JPG e 20 fps in formato RAW quando si utilizza l'otturatore elettronico.

Riconoscimento soggetto AF con tecnologia deep learning riconosce e traccia automaticamente soggetti come volti, animali, uccelli, veicoli, ecc.
Anche le prestazioni video sono state migliorate.
È possibile la registrazione interna di video 4:2:2 a 10 bit con 6.2K/30P e Fujifilm X-H2S supporta anche la registrazione di registrazioni ad alta velocità in 4K/120P.
La fotocamera dispone anche di riconoscimento della scena AF durante la registrazione video.
La durata massima per la registrazione video è stata notevolmente aumentata ed è ora di 240 minuti in 4K/60P grazie alla nuova struttura di dissipazione del calore.
Il nuovissimo stabilizzatore d'immagine a 5 assi consente la compensazione fino a 7 f-stop.