D750提供约2,432万有效像素和FX格式，实现了锐利细节和良好图像品质。图像传感器具有宽阔的像素间距和宽广的动态范围，赋予您丰富、平滑的色调过渡以及噪点更少的高感光度性能。EXPEED 4图像处理器负责处理数据，可渲染色彩和降低高感光度下的噪点。
D750是一款采用可翻折LCD显示屏的尼康FX格式照相机。现在，您可以快速调整视角，
将视角向上提升约90°或向下降低约75°，从而实现更灵活的即时取景拍摄和动画录制。
D750的51个对焦点形成高密度网络，全面覆盖画面中心，实现良好的拍摄对象捕捉。15个十字型感应器经精心排列，可在垂直和水平方向快速进行相位侦测。所有对焦点均能在f/5.6光圈下进行响应。Multi-CAM 3500 II自动对焦感应器模块提供更强的对焦侦测能力。
D750提供深凹槽设计的操作手柄，增加握持性。这种可操作性与约2,432万像素分辨率的影像潜力相辅相成，令用户在实战拍摄中获得更多自由。照相机能以约6.5幅/秒*1的速度连拍，在FX和DX格式下均可一次性拍摄多达约100张JPEG照片*2，增强您捕捉运动瞬间的能力。
*1基于日本国际相机影像器材工业协会（CIPA）标准。
*2不包括FX格式下的JPEG精细/大尺寸设定（约87张）。
D750是尼康一款部件采用单体壳结构的尼康FX格式机型。后盖和顶盖采用了镁合金，正面机身和前盖采用了碳纤维复合材料，从而实现强韧、轻质的构造。通过将影像传感器置于与集成电路板同一平面，实现了纤薄设计，集成电路板的尺寸为传统设计的约70%（约50%的空间分配给电子部件）。其位置经过修正及优化，为操作手柄的伸凹槽设计创建了所需空间，从而适合加入内置闪光灯、动画录制等功能。
照相机的构造您可以舒适地紧握相机。圆润的设计令您可持续舒适握持。D750操作手柄所使用的材料为合成皮革质地，同样也用于D4S和D810，而手柄上的存储卡插槽盖采用橡胶材料，实现握持舒适感。
D4S和D810久经验证的51点AF系统现已进一步完善。D750的51个对焦点形成高密度网络，全面覆盖画面中心，实现良好的拍摄对象捕捉。15个十字型感应器经精心排列，可在垂直和水平方向快速进行相位侦测。所有对焦点均能在f/5.6光圈下进行响应。Multi-CAM 3500 II自动对焦感应器模块提供强大的对焦侦测能力。由于在包括昏暗环境在内的所有亮度范围下具有平滑、可靠的AF性能。通过结合高ISO性能和低光照环境下的AF能力，这种拍摄自由得到进一步拓展。
15个对焦点（中央9个点和其两侧各3个点）兼容慢于f/5.6和快于f/8的光圈， 同时，11个点还兼容f/8光圈。 这令您在使用1.4倍或1.7倍增距镜时可平滑对焦，甚至当远摄尼克尔镜头与2.0倍增距镜组合以致有效光圈为f/8时，也依然能顺利对焦。当D750机身搭配FX格式镜头和增距镜时，该系统所实现的移动性将带来更多的拍摄机遇。
除了单点AF、动态区域AF、3D跟踪和自动区域AF模式外，D750还采用了与D4S和D810相同的组区域AF模式。动态区域AF仅使用一个初始AF点，而组区域AF可同时使用如同网状的五个AF点。这令您甚至能清晰对焦于难以预测的运动拍摄对象，同时避免误对焦于背景上。
D750为拍摄静止图像提供3种图像区域选项：[FX (36 × 24) 1.0×] 对应FX格式(35.9 × 24.0 mm)，提供相当于35mm格式照相机的视角；[1.2× (30 × 20) 1.2×]提供的尺寸为29.9 × 19.9 mm；[DX (24 × 16) 1.5×]对应DX格式(23.5 × 15.7 mm)。实际视角相当于镜头焦距的约1.2倍或1.5倍。在照相机中提供FX和DX两种选项，同时搭配大变焦镜头，这令您可使用便携的系统进行灵活、动态拍摄。DX格式的另一大优点是，51个对焦点几乎覆盖了整个构图，令其能更轻易地捕捉快速移动的拍摄对象。当使用DX镜头时，照相机会自动选择 [DX (24 × 16) 1.5×]。
D750配备尼康的场景识别系统，采用了约91000像素RGB感应器。它利用约91000像素地扫描场景以读取亮度、对比度、色彩、亮部区域分布并判断是否存在人脸（取景器拍摄中的脸部侦测*）。利用这些信息，场景模式实现了多种自动控制，如自动对焦、自动曝光、自动白平衡和i-TTL闪光曝光。这意味着，拍摄对象跟踪将获得准确的自动对焦、曝光控制和闪光控制，而且将优先处理人脸。它还能实现顾及亮部区域的均衡曝光控制和白平衡。场景识别系统还可利用影像传感器的信息来强化整体拍摄体验：它可加快脸部的变焦播放速度，以及在即时取景和动画录制中改善曝光和AF控制的精度。
*在取景器显示中无法确认脸部侦测控制。
选择该模式后，D750将自动侦测场景中的高亮区域并确定曝光，同时防止高光溢出。亮部重点测光系统适合剧院内的拍摄，因为此时主要拍摄对象位于聚光灯下。
照相机利用场景识别系统约91000像素RGB感应器和图像传感器在图像平面的光源识别和脸部侦测功能，来侦测色彩和亮度信息，通过参照相机内庞大的拍摄数据库进行光源识别。D750还提供另一种自动白平衡模式——自动 2，以在白炽灯照明下拍摄时保持较温暖的氛围。
通过在即时取景的构图内选择一块白色或灰色区域，D750让您获得预设手动白平衡数据。甚至当即时取景图像放大尺寸时，预设手动数据仍可保留，可在较小区域内获得准确白平衡。如果对其结果不满意，您只需手动移动获取区域即可，无需从头重复整个获取过程。
D750的光学取景器采用接目镜镜头以匹配纤薄的机身。为了充分利用宽大的FX格式取景器图像，D750提供约100%取景器画面覆盖率，方便构图。此外，玻璃五棱镜和对焦屏提供明亮、清晰的取景器图像以实现舒适、可靠的构图，有助您专注于拍摄对象。主反光板采用多层镀膜，带来自然彩色效果。
取景器内图像区域下方的信息显示采用有机EL显示元件，实现清晰、高对比度显示，并且降低了电力消耗。即使在明亮阳光下也可实现高可见度，而且在低温下实现了快的响应速度。
D750的设计令您可独立控制快门、反光板和光圈。具备安静快门释放和安静连拍模式，实现低调的快门释放操作。
D750配有两个SD存储卡插槽，提供多种记录选项，如"溢出"、"备份"，或将RAW和JPEG文件分别记录于不同存储卡。您还可以在两张存储卡之间相互复制影像，以及根据存储卡的剩余容量选择用于动画录制的插槽。相机支持SDXC UHS-I存储卡，结合EXPEED 4图像处理器更快的处理速度，D750能以高速度处理和写入高像素图像数据。
D750配有照相机内虚拟水平，可侦测左右（水平方向）和俯仰（前后方向）的倾斜程度。水平和前后方向的倾斜状况在LCD显示屏上标出，而取景器中可查看水平方向的倾斜。该功能在拍摄静物、风景和建筑等拍摄对象时尤其有用。
经过反复的综合测试，尼康实现了综合除尘措施以回应摄影师的需求。D750采用图像传感器清洁功能，利用4种不同的共振频率使低通滤镜发生震动来减少灰尘。该功能可以设置成当开启或关闭相机时自动运行，或者也可以通过菜单手动运行。
另购的多功能电池匣MB-D16
EXPEED 4图像处理器提供高效的电力消耗系统，令您的拍摄更持久。D750使用锂离子可充电电池EN-EL15，与D810、D610和D7100相同。每间隔拍摄一张照片闪光一次的情况下，可拍摄约1230*张图像。而且，根据尼康测试结果，D750可拍摄约4420张图像和约55分钟动画。除了EN-EL15外，另购的电源适配器EH-5b（需使用照相机电源连接器EP-5B）和多功能电池匣MB-D16也可作为电源使用。
*基于CIPA标准