W stosunkowo lekkim i małym – jak na pełną klatkę – korpusie zmieszczono matrycę CMOS formatu FX o rozdzielczości 24,3 megapiksela, która pozwoli uchwycić wiele szczegółów nawet w kiepskich warunkach oświetleniowych, a to za sprawą czułości ISO od 100 do 6400 z możliwością rozszerzenia do ISO 25600 i zmniejszenia do ISO 50. Za 16-bitowe przetwarzanie obrazu odpowiada procesor Expeed 3, a ostrość pozwolić złapać 39-polowy system autofokusu Mutli-CAM 4800, którego czułość ma umożliwiać uzyskanie ostrych zdjęć nawet przy samym świetle księżyca.
Nikon D610 jest szybszy od swojego poprzednika, umożliwiając rejestrowanie zdjęć z prędkością
do 6 kl./s zarówno w formacie FX, jak i DX. Ponadto aparat oferuje nowy tryb cichego zwalniania migawki w trybie zdjęć seryjnych, który ma pozwolić na uchwycenie np. bardzo płochliwych dzikich zwierząt.
Nowa lustrzanka oferuje także możliwość rejestrowania filmów w rozdzielczości Full HD przy 30, 25 lub 24 klatkach na sekundę, a także w rozdzielczości 720p z prędkością nawet 60 kl./s. Do urządzenia da się też podłączyć mikrofon stereofoniczny.
Wyświetlacz LCD mierzy 3,2 cala po przekątnej i oferuje rozdzielczość 921 tysięcy punktów, podczas gdy optyczny wizjer zapewnia 100-procentowe pokrycie kadru.
Cena za korpus Nikona D610 wyniesie 2000 dolarów (ponad 6200 zł), ale aparat będzie dostępny także w kilku zestawach.