Fotoaparát je založen na stejné matici APS-C KPOM. Sony A6000 používá 24megapixelový snímač - formát APS-C s jedním z největších rozměrů ve své třídě se 179 snímači fázové detekce. Na nich jsou postaveny první dvě ze čtyř dimenzí proprietárního vývoje fokusu - 4D focus. Třetí dimenzí je vzdálenost k objektu, díky autofokusu s fázovou detekcí je opět dosaženo rychlého zaostření. Čtvrtou dimenzí, stejně jako ve skutečném světě, je čas. Fotoaparát umožňuje prediktivní sledování pohybujícího se objektu.
I když na okamžik zmizel ze zorného pole, kamera ho stále povede ostře. To platí zejména pro sériové snímání. A technologie detekce obličeje přepisuje ruční zaostření portrétů. Záznam videa je možný ve Full HD 60/50 snímků za sekundu s aktivovaným automatickým zaostřováním a stabilizací obrazu. Fotoaparát má elektronický hledáček vyrobený pomocí technologie OLED s rozlišením 1,44 megapixelů. Obrazovka není citlivá na dotek s rozlišením 921 600 pixelů, takže ovládání je pouze tlačítkové.
Stejně jako u většiny bezzrcadlovek se k připojení objektivu používá bajonet E. Specifikace je otevřená, takže pro tuto jednotku jsou vhodné objektivy nejen značkových, ale i jiných výrobců. Také pomocí adaptérů můžete připojit a vyměnitelnou optiku ze zrcadlovek. Pro připojení externích zařízení je fotoaparát vybaven „botou“ a můžete na ni pověsit nejen blesk.