Смартфон является заменой аппарата Xpera Z. Также как и предыдущая "флагманская" модель компании, Xperia Z1 имеет четырехъядерный процессор (в этот раз Snapdragon 800) и пятидюймовый дисплей с Full HD разрешением. Помимо этого, в устройстве используются два гигабайта ОЗУ, реализована поддержка LTE-сетей, а также смартфон является пыле- и влагозащищенным. Производитель сообщает, что Xperia Z1 можно поместить в пресную воду на глубину до 1,5 метра на протяжении тридцати минут, и он после этого не пострадает.
Стоит отметить наличие в новом гаджете более емкого, по сравнению с Xpera Z, аккумулятора емкостью 3 тысячи mAh и доработанной камеры. Она имеет большую, по стандартам мобильных устройств, матрицу (1/2,3 дюйма) и разрешающую способность 2,7 Мп. Камера в мобильных аппаратах является очень востребованной, однако иногда случаются ситуации с ее выходом из строя. Чтобы решить эту проблему, в интернете существуют компании, которыми осуществляется замена матрицы практических на любом смартфоне.
Особенностью камеры Sony Xperia Z1 является наличие "нестандартных" режимов съемки. В частности, при помощи режима Timeshift Burst в течение двух секунд можно выполнить 61 кадр, в результате чего пользователю предоставляется возможность выбора самого лучшего. С использованием варианта съемки AR Effect можно ввести в кадр объекты дополненной реальности.
Корпус аппарата является алюминиевым, с элементами закаленного стекла.