Szerokokątny obiektyw NIKKOR z 42-krotnym zoomem optycznym zapewnia wyjątkową precyzję i niezwykłą wyrazistość obrazu (odpowiednik dla formatu małoobrazkowego 35 mm: 24-1000 mm). Przetwornik obrazu CMOS (wykonana w technologii BSI), o rozdzielczości 16,79 mln pikseli umożliwia robienie niezwykle szczegółowych zdjęć oraz uzyskiwanie powiększeń o rozmiarach plakatu i w znakomitej jakości. Zaawansowana optyczna redukcja drgań (VR) niweluje efekt drgania aparatu. Wysoka czułość ISO (do 3200, z możliwością podbicia do 12800), umożliwia wykonywanie ostrzejszych zdjęć słabo oświetlonych obiektów. Funkcja wykrywanie ruchu kompensuje poruszenia aparatu i ruch obiektu. Funkcja najlepsze zdjęcie BSS wybiera najostrzejszą fotografię z kilkunastu zarejestrowanych kolejno zdjęć. Aparat posiada także duży 3-calowy, odchylany wyświetlacz TFT LCD, z powłoką przeciwodblaskową i 5-stopniową regulacją jasności. Dodatkowo, D510 posiada wizjer elektroniczny 0.2 cala, z około 201 tys. punktów i funkcją korekty dioptrażu (od -4 do +4 m-1). Za zasilanie odpowiada akumulator  jonowo-litowy EN-EL5 (dołączony). Czas działania akumulatora: około 240 zdjęć oraz około 1 godz i 10 min nagrywania filmów HD 1080p (fine) (1920 x 1080). Wszystkie zdjęcia i filmy zapisywane są na wewnętrznej pamięci 90MB lub na karcie pamięci SD/SDHC/SDXC. Bezprzewodowa transmisja danych: zgodność z kartami Eye-Fi X2 (i nowszymi). Ponadto, kompakt wyposażono w odbiornik GPS, z częstotliwością pracy odbiornika 1575,42 MHz (kod C/A), geodezyjny system odniesienia WGS 84.