Kryo與Adreno 530 GPU和Hexagon 680 DSP緊密集成，針對高性能移動計算和最新的多媒體與連接性而設計。與Adreno 430相比，全新的Adreno 530 GPU功耗降低達40%，並且圖形和GPU計算性能提升達40%。同時，驍龍820處理器將首次搭載全新的14位Qualcomm Spectra圖像信號處理（ISP）單元，拍攝體驗進壹步提升。
驍龍820集成全新Hexagon 680 DSP，在移動SoC計算效率基礎上實現用戶體驗創新，能夠很好的幫助驍龍820降低功耗，延長續航時間。Hexagon 680有兩項主要的新特性；第壹，壹個完全獨立的、用於傳感器處理的DSP，被巧妙地命名為"低功率島"（low power island），用於改善"始終開啟"用例中的電池續航時間，以及傳感器輔助定位。第二項特性是以Hexagon向量擴展（HVX）的形式為Hexagon DSP提供更新水平的功率。
除此之外，全新升級的驍龍X12 LTE調制解調器將集成於驍龍820處理器中，為頂級移動終端提供領先的4G LTE和Wi-Fi技術。X12 LTE下行支持Cat.12（最高傳輸速度達600Mbps），上行支持Cat.13（最高傳輸速度達150Mbps）。除了領先的LTE特性，驍龍820處理器還通過集成搭載Qualcomm MU | EFXMU-MI MO技術的Qualcomm VIVE?802.11ac以及利用多千兆比特的802.11ad、Wi-Fi的三頻技術，實現出色的Wi-Fi性能和連接體驗。
Quick Charge 3.0也將集成在驍龍820處理器之中，其充電速度是傳統充電方式的四倍，是Quick Charge 1.0的兩倍，比Quick Charge 2.0充電效率高38%；Quick Charge 3.0采用最佳電壓智能協商（INOV）算法，可以根據掌上終端確定需要的功率，在任意時刻實現最佳功率傳輸，同時實現效率最大化。另外，其電壓選項範圍更寬，移動終端可動態調整到其支持的最佳電壓水平。
驍龍 820處理器將成為首個提供Snapdragon Smart Protect技術的平臺，具備實時且內置於終端的機器學習能力，旨在準確且有效地偵測零日漏洞（zero-day）惡意軟件威脅，以保護個人隱私和終端安全。Snapdragon Smart Protect 是首個采用Qualcomm Zeroth技術的應用，通過壹個先進的認知計算行為引擎，提供內置於終端的實時惡意軟件偵測、分類和成因分析，從而豐富了傳統的反惡意軟件解決方案。
Zeroth是Qualcomm Technologies的首個認知計算平臺，旨在增強終端用戶體驗，Zeroth平臺通過增加壹系列關鍵移動體驗和認知能力而設計的終端智能，建立更直觀的體驗和更自然的互動基礎，包括：視覺認知、智能連接、直覺式安全、永遠開啟的感知、浸入式多媒體、語音和音頻識別和終端自然互動。
為更好地實現異構計算特性，驍龍820還支持Qualcomm Symphony System Manager。當有些處理器將系統管理完全交給CPU核心處理時，Symphony則旨在管理整個SoC的不同配置，從而選取最高效和最有效的處理器與專用內核組合、並以最低功耗，最快地完成任務。