性能方面，D80的进行了脱胎换骨的升级，APS-C画幅的1020万像素CCD传感器的镜头倍率位1.5倍，感光度则为ISO100～1600。精确的3D彩色矩阵测光II自动曝光控制和于D2系列相同的11区AF系统共同保证了拍摄参数的准确性，行业领先的尼康专业高级成像处理引擎更是有效提高了图象质量。不仅如此，D80的反应速度也非常快，0.18秒的开机时间，约80毫秒的快门时滞为抓拍提供了强有力的保障。连拍方面D80可进行每秒3张连拍、最多可以拍摄100张JPEG或最多6张RAW格式的照片，可见其机身缓存确实不小。