小米8搭载高通骁龙845处理器，正面采用6.21“三星AMOLED屏幕，支持P3广色域，色彩鲜艳通透，背部采用特有的“水滴弧形”设计。
四曲面玻璃机身与7系铝边框精密衔接，机身相当于5.5”传统手机，背部曲率与手心贴合，单手握感圆润轻薄。
小米8内置3400mAh(typ)电池，支持QC 4.0+ 快充协议，USB Type-C 双面充电接口，标配18W QC3.0充电器。
小米8的创新之处是支持1575.42MHz的L1频段和1176.45MHz的L5两个频段进行定位，L5频段信号波形窄，可以规避建筑物遮挡反射的问题。
双频对电离层延迟的不一样进行相互校正，可以消除电离层对电磁波信号的延迟的影响，结果无非为了定位更精准。
这次小米8后置摄像头采用双1200万像素组合，主摄像头使用索尼IMX363传感器，支持Dual PD对焦技术，采用广角+长焦的拍摄方式。单纯从配置看与之前小米MIX 2S相同。
不过从拍照评测机构DxOMark给出的得分看，尽管小米8和MIX 2S的硬件相同，但得分却比前者高了4分，原因要归功于AI调校。
AI短视频也是小米8相机上很特色的功能，拥有7种剪辑特效可选。现在抖音这类短视频非常火，通过这项功能，在家门口、小街巷，随手录一段视频，一键剪辑、调色、配乐，轻松打造出好莱坞级电影大片。
