小米8搭載高通驍龍845處理器，其採用三星第二代10nmLPP先進製程，全新Kryo385架構CPU最高主頻達2.8GHz，效能提升了30%。驍龍845是高通驍龍處理器，高通驍龍845晶片在2017年中旬曝光，是基於三星的10nm工藝，架構上，其將繼續沿用自主的8核心設計，GPU則會升級到Adreno630。小米8是全球首款搭載雙頻GPS的智慧手機，支援使用1575.42MHz的L1頻段和1176.45MHz的L5頻段進行雙頻定位，對於所有需要使用定位服務的軟體，如地圖、叫車等App都可有效避免定位不準的問題。小米8內建3400mAh電池，支援QC4+快充技術，標配QC3.018W充電器，不支援無線充電。小米8配備了和MIX2S相同的1200萬畫素後置變焦雙攝，支援4軸光學防抖、2倍光學變焦、人像模式以及AI場景模式等豐富功能。小米8支援紅外人臉識別，在夜晚也能實現快速解鎖。小米8螢幕劉海中新增獨立紅外鏡頭及紅外照明元件，構建人臉4096個特徵緯度，進行高精度智慧匹配。紅外人臉的解鎖方式，還能有效避免照片、視訊等假體攻擊，提供更安全的人臉解鎖方案，全黑環境下也能疾速解鎖。
