雖然先前小米強調不會採用「瀏海」造型螢幕，但因為在此次發表新機採用視訊鏡頭加入紅外線感測元件、紅外線相機、距離感測元件，使得小米8的螢幕必須採用「瀏海」造型。
小米8同樣採用前後兩側曲面玻璃設計，分別推出黑、銀、藍、香檳金四款配色，同時藉由18.7:9顯示比例與「瀏海」造型讓螢幕尺寸可提昇至6.21吋，同時機身大小僅為5.5吋設計，並且採用三星提供的AMOLED螢幕面板。而針對此次推出的「瀏海」造型螢幕，雷軍強調最主要是在鏡頭導入全新功能，因此必須採用「瀏海」造型螢幕設計，但使用者依然可選擇將「瀏海」造型螢幕以黑底「隱藏」。
至於硬體部分則採用與Qualcomm合作最佳化的Snapdragon 845，同時採用與小米MIX 2S相同的雙主鏡頭相機模組，並且藉由軟體調教讓相機拍攝效果可再次提昇，使得小米8在DXOMARK Mobile評價中達成105分，一舉超越iPhone X，並且貼近華為P20 Pro拍攝效果。
除了藉由人工智慧識別25種類型、206種場景，更加入窗邊光、彩虹光、電影光、樹葉光、波點光、肖像光、自然光7種拍攝光效，並且能透過人臉識別自動判斷最佳打光效果，無需逐一手動調整。在錄影功能部分則是針對近期短影片普及趨勢，加入一鍵自動調色、剪輯、加上配樂，並且提供7種影片效果的短影片功能。
在此次採用的特殊視訊鏡頭部分，小米8採用2000萬畫素、1,8um單位像素麵積的視訊鏡頭模組，並且加入支援人工智慧技術的美顏效果，讓使用者在自拍中可進行包含隆鼻、墊下巴、蘋果肌等「微整形」效果調整，同時支援單鏡頭淺景深拍攝效果、場景識別，以及透過紅外線感測元件、紅外線相機模組識別超過4096個特徵的人臉解鎖功能，同時支援在全黑環境中快速解鎖。
而內建NFC功能則是進一步新增支援京津冀戶聯互通卡模擬功能，讓小米8可對應鄭州、南京、青島、昆明、洛陽、貴陽在內101座中國境內城市主要大眾運輸工具，另外也進一步提昇小米8的GPS定位精度，藉由同時支援L1、L5頻段，讓小米8成為全球首款雙頻定位效果，小米甚至透過一輛將所有車窗塗黑的Mini Cooper，僅靠小米8進行精準定位作為展示，強調讓GPS定尾ˋ更加精準不但可讓地圖導航更加正確，同時也能讓App預約叫車等服務更加好用。
建議售價部分，小米8將以人民幣2699元、2999元、3299元價格銷售，分別推出6GB記憶體+64GB儲存容量、6GB記憶體+128GB儲存容量與6GB記憶體+256GB儲存容量三種版本，
加入全新視訊鏡頭、螢幕下指紋辨識與透明背蓋設計的小米8透明探索版
此外，小米也確定推出搭載螢幕下指紋辨識功能的小米8透明探索版，其中採用整合觸控感應的光感式螢幕下指紋辨識器，同時在機身背面更採用類似HTC U12+般的透明背蓋設計，雷軍更強調小米8透明探索版搭載的視訊鏡頭採用全新3D結構光設計，藉此對應更安全的臉部識別效果，以及可對應臉譜即時捕捉等應用功能。
小米8透明探索版僅推出8GB記憶體與128GB儲存容量規格，建議售價為人民幣3699元。
對應小尺寸使用需求的小米8 SE
針對小尺寸使用需求，小米在此次發表會同步推出採用5.88吋、全尺寸螢幕規格設計的小米8 SE版，並且首發採用Qualcomm稍早對外揭曉的Snapdragon 710處理器，分別推出4GB記憶體+64GB儲存容量，以及6GB記憶體+64GB儲存容量兩種版本，將以人民幣1799元與1999元價格上市。
