四曲面玻璃机身加金属中框，内部搭载骁龙845 AIE旗舰处理器，安兔兔跑分超过30万，标配6GB内存，64/128/256GB存储。配色方面有白色、金色、黑色、亮蓝四种风格。
小米8具有1200+1200万像素后置双摄像头，1.4微米大像素，双核对焦，四轴防抖，AI场景识别支持多达206种，独有AI影棚光效，支持AI短视频剪辑，DxOMark拍照评分105。前置2000万像素自拍摄像头，首创AI微整形美颜，并支持红外解锁，全黑环境也可用。
其他还有：全球首款双频双路GPS精准定位、3400mAh电池和QC4.0+快充、多功能NFC(支持167个城市公交卡)、全面屏5.0和双卡双4G双VoLTE、内置小爱同学AI语音助理。
小米8探索版是全球首款压感屏幕指纹手机。相比普通屏幕指纹手机，小米8创新性的引入了高灵敏压力传感器。解锁时，手指无需在屏幕上过多停留，按压屏幕的压力克数达标即可获得清晰的指纹图像，配合震动反馈，让解锁体验更流畅。
小米8探索版还首次穿上了“露背装”，机身背部完全透明，从背部即可一窥手机内部构造：新设计的NFC线圈、凯夫拉纹理的电池装饰，并在各处饰以?精密元器件符号点缀，让原本隐藏在手机内部的零部件呈现出了科技精工之美。
小米8透明探索版同样搭载骁龙845处理器，支持双频GPS，8GB内存+128GB机身存储，1200万+1200万像素变焦双摄，前置2000万大像素相机，这两款手机在配置上并未有太大区别。
