این گوشی دارای دوربین دوگانه با سنسور 12 مگاپیکسلی (f/1.8, 1.4µm) و 12 مگاپیکسلی (f/2.4, 1.0 µm) می باشد. سنسور دوم تله فوتو است و با بهره گیری از قابلیت های هوش مصنوعی برای 200 صحنه و ترکیب 4 پیکسل در یکی، در عکاسی در شرایط کم نور عملکرد خیره کننده ای خواهد داشت. سنسور اصلی و اولیه این گوشی IMX363 است در حالیکه سنسور دوم S5K3M3 سامسونگ می باشد. مدیرعامل شیائومی با افتخار اعلام کرده است که دوربین پرچمدار جدید این شرکت در DxOMark امتیاز کلی 99 را کسب کرده است و این بیشتر از امتیاز 97 ای است که Mi Mix 2s شیائومی و آیفون X اپل بدست آورده اند. در بخش عکس برداری Mi 8 امتیاز 105 را کسب کرده است و این به لطف تکنولوژی جدید است که امکان عکاسی در شرایط فوق العاده کم نور را مهیا کرده است. همچنین با بهره گیری از قابلیت های هوش مصنوعی که اولین بار در آیفون 10 در سپتامبر 2017 دیده بودیم، عکاسی پرتره این گوشی هم بسیار عالی به نظر میرسد.سخت افزار Mi 8 آن چیزی است که از یک پرچمدار انتظار میرود. چیپ ست اسنپدراگون 845 کوالکام که توانسته در بنچمارک Antutu امتیاز301,472 را کسب کند. اگر این امتیاز واقعی باشد می 8 بالاترین امتیاز را در بنچمارک انتوتو در طول تاریخ کسب کرده است. این گوشی دارای یک صفحه نمایش 6.21 اینچی با نسبت ابعاد 18.7:9 و رزولوشن 2248x1080 پیکسل می باشد. پنل AMOLED این گوشی توسط سامسونگ تهیه شده است. در می 8 خبری از جک 3.5 میلیمتری هدفون نیست و یک پورت USB-C برای همه اتصالات در نظر گرفته شده است. Xiaomi Mi 8 اولین گوشی جهان با GPS دوگانه است. این گوشی به طور همزمان از دو باند L1 و L5 پشتیبانی می کند که باند اول در تلفن ها و باند دوم بیشتر در صنعت هواپیما استفاده می شود. با تکنولوژی جدید می 8 خدمات مبتنی بر منطقه جغرافیایی مانند مسیریابی دقیق تر خواهد شد.
