撮像素子は有効約1210万画素のキヤノン製CMOSで、サイズは1/1.7型。レンズは35mm判換算24～120mm、F2～5.9の光学5倍ズームである。本体は98.9×59.8×26.7mm、173g、電池とカードを含めて198gだった。背面には3型約46.1万ドットの固定液晶を備える。^{2公式 キヤノンPowerShot S100 公式ミュージアム仕様3レビュー デジカメ Watch写真で見るPowerShot S100}

S95の28～105mm相当、光学3.8倍から、S100は広角側と望遠側の両方を広げた。広角端の開放F値はF2を維持している。レンズを更新しながら、明るい広角端と薄型の本体という構成を受け継いだ。^{3レビュー デジカメ Watch写真で見るPowerShot S100}

撮像素子はCCDからCMOSへ変わり、画像処理エンジンDIGIC 5には新たなノイズ低減アルゴリズムを採用した。内蔵NDフィルターとフルHD動画記録も加わった。レンズだけでなく、光を受ける素子と処理、撮影機能をまとめて更新したモデルである。^{2公式 キヤノンPowerShot S100 公式ミュージアム仕様3レビュー デジカメ Watch写真で見るPowerShot S100}

新搭載のGPSは撮影地点を自動で記録する。本体上部にGPSを収めながら、S95からの高さ増加は1.4mm、重さの増加は5gに抑えた。外観では前面に指掛かりを加え、ブラックに加えてシルバーも設定した。従来の薄型の形を保ちつつ、保持する部分や色の選択肢にも手を入れている。^{3レビュー デジカメ Watch写真で見るPowerShot S100}

キヤノンは、CMOSの開発にEOS DIGITALで培った技術を使ったと説明する。CMOSとDIGIC 5を組み合わせたHS SYSTEMで、暗い場所への対応を訴求した。また、マルチエリアホワイトバランスは、ストロボと水銀灯などが混在する光への対応を狙った処理である。撮像素子の変更に合わせ、ノイズと光の色を扱う機能を組み込んだ。^{2公式 キヤノンPowerShot S100 公式ミュージアム仕様}

手ぶれ補正には、場面を判別するマルチシーンISを採用した。マクロ撮影向けのハイブリッドISも利用できる。撮影者が露出などを選ぶ一方、場面に応じた補正も働く構成になっていた。^{3レビュー デジカメ Watch写真で見るPowerShot S100}

レンズ基部のコントローラーリングは、割り当てる機能を変更でき、ステップズームも継承した。撮影モードにはP/A/S/Mとカスタムを備える。レンズの周囲を回す操作を残したことに、S95から続く小型マニュアル機としての性格が表れている。^{3レビュー デジカメ Watch写真で見るPowerShot S1002公式 キヤノンPowerShot S100 公式ミュージアム仕様}

電池はNB-5Lへ変更したが、CIPA基準の撮影可能枚数は約200枚で、S95と同じと説明された。連写は通常のPモードで約毎秒2.3枚、専用HQモードでは約毎秒9.6枚と、モードによって速度が異なる。GPSログはNMEA0183形式、静止画はCR2 RAWにも対応し、画像と撮影地点の両方を記録できる機種だった。^{2公式 キヤノンPowerShot S100 公式ミュージアム仕様3レビュー デジカメ Watch写真で見るPowerShot S100}