EOS 10Dを継ぐ本機は、EOS Kiss Digitalとプロ向けのEOS-1Ds・EOS-1D Mark IIの間を担った。キヤノンが対象に掲げたのはハイアマチュアからプロまでであり、入門機より上の撮影性能を求める層へ、上位機の技術を届ける製品として位置付けられた。^{4プレス ASCII.jpキヤノン、一眼レフデジタルカメラの新製品『EOS 20D』を発表！9月下旬に販売開始予定2プレス キヤノン秒の連写が可能な“EOS 20D”を9月下旬に（ニュースリリース）}

撮像素子の有効画素数は約630万から約820万へ増えた。画素ピッチを7.4μmから6.4μmへ小さくする一方、画像処理にはEOS-1D Mark IIと同じDIGIC IIを採用している。画素数と処理エンジンの双方が変わった世代であり、細部の記録と高感度への対応を同時に進めた。^{4プレス ASCII.jpキヤノン、一眼レフデジタルカメラの新製品『EOS 20D』を発表！9月下旬に販売開始予定}

撮影の速さも大きく変わった。連写は約3コマ/秒から最高約5コマ/秒となり、JPEGのLarge/Fineで続けて撮れる枚数も約9枚から約23枚へ増加した。^{5レビュー ASCII.jpEOS 20D} 発表記事では起動時間を約2.2秒から約0.2秒へ短縮したと報じている。連写を始める前の待ち時間と、始めた後に続けて撮れる量の両方に手が入ったのである。^{3プレス PC Watchキヤノン、820万画素デジタル一眼レフ「EOS 20D」}

AFは7点から9点へ増えた。^{6レビュー デジカメWatch【那和秀峻の最新デジカメレビュー】キヤノン EOS 20D} 最高シャッター速度は1/4000秒から1/8000秒へ、ストロボ同調速度は1/200秒から1/250秒へ進んだ。高ISOの使い方を広げるだけでなく、速いシャッターを使う撮影にも対応範囲を広げている。^{5レビュー ASCII.jpEOS 20D}

こうした変更を加えながら、本体はEOS 10Dより小型化し、質量も約105g軽くなった。^{7公式 キヤノンEOS 20D - キヤノンカメラミュージアム} 背面にはジョイスティック型のマルチコントローラーを新設した。性能を上げると同時に、持ち運ぶ本体と撮影中に触れる操作部も見直している。^{3プレス PC Watchキヤノン、820万画素デジタル一眼レフ「EOS 20D」}

同年に先行したニコンD70は、有効約610万画素、連写約3コマ/秒で、発表時のボディ価格は15万円だった。^{8プレス PC Watchニコン、15万円のレンズ交換式デジタル一眼「D70」} EOS 20Dの予想価格は約19万円であり、両機は価格と画素数、連写速度の異なる選択肢として並んだ。^{3プレス PC Watchキヤノン、820万画素デジタル一眼レフ「EOS 20D」}

高ISOへの対応には具体的な撮影需要があった。ASCIIの取材に対してキヤノンは、体育館でのバスケットボール、天体、夜景などを挙げ、高ISOで使いたいという要望が多かったと説明している。連写が速いだけではなく、暗い場所でも使える感度を求められていたことが、本機の画質設計を理解する手掛かりになる。^{4プレス ASCII.jpキヤノン、一眼レフデジタルカメラの新製品『EOS 20D』を発表！9月下旬に販売開始予定}

その需要に対して投入したのが、DIGIC IIと3層構造のローパスフィルターである。いずれもEOS-1D Mark IIで採用済みの技術だった。キヤノンは新センサーについて、EOS 10Dに対してノイズを約1/3、ダーク電流を75％削減したと説明した。これはメーカーによる改善量の説明であり、あらゆる撮影条件で同じ差が出るという意味ではない。画素を小さくしながら暗所撮影への要求にも応えるため、上位機の処理技術と撮像素子側の改良を組み合わせたのである。^{4プレス ASCII.jpキヤノン、一眼レフデジタルカメラの新製品『EOS 20D』を発表！9月下旬に販売開始予定}

2026年9月の調査時点で、価格.comのレビューは136件、総合満足度は4.52だった。項目別では画質4.52、ホールド感4.41、バッテリー4.40に対し、携帯性は3.81、フラッシュは2.61である。画質や保持のしやすさ、電池持ちへの評価と、持ち運びや内蔵フラッシュへの評価には差があった。後年までの投稿を含む集計であり、発売時の評価だけを表した数値ではない。^{9レビュー 価格.comCANON EOS 20D ボディ レビュー評価・評判}