Leica SL2 là máy ảnh full-frame lai chụp ảnh và quay video với cảm biến 24 megapixel, sử dụng ngàm L do Leica hợp tác phát triển cùng Panasonic và Sigma. Máy có hệ thống chống rung dịch chuyển cảm biến (sensor-shift) giúp ổn định hình ảnh, đồng thời có thể dịch chuyển cảm biến để tạo ra ảnh có độ phân giải lên đến 96 megapixel.
SL2-S có thân máy chắc chắn như một cỗ xe tăng và đạt chuẩn IP54, chống bụi và nước văng. Màn hình cảm ứng LCD kích thước 3.2 inch với độ phân giải 2.1 triệu điểm ảnh. Kính ngắm điện tử (EVF) lớn với độ phân giải cao 5.76 triệu điểm ảnh. Máy có hai khe thẻ nhớ SD, đều hỗ trợ chuẩn UHS-II tốc độ cao. Ngoài ra, một màn hình phụ nhỏ trên đỉnh máy giúp hiển thị nhanh các thông số chụp.
SL2-S có thể quay video DCI và UHD 4K ở tốc độ 60 khung hình/giây (có crop APS-C) hoặc 30 khung hình/giây (không crop). Máy cũng hỗ trợ quay Full HD lên đến 180 khung hình/giây. SL2-S được trang bị cổng mic, cổng tai nghe và HDMI full-size. Các tính năng như hiển thị sóng âm (waveform), thanh màu với âm test (color bars & test tone) và lấy nét tự động theo dõi (automatic follow-focus) dự kiến được bổ sung trong năm 2021.