有効500万画素の1/2.5型CCDと、35mm判換算32～96mm、F2.8～4.8の光学3倍ズームを搭載する。幅90mm、高さ55mm、厚さ24.5mmのフラットな金属製ボディーで、本体重量は125gだった。小さな外形に、撮影用のレンズと画面を一体にまとめた構成である。^{3公式 オリンパスFE-150 主な仕様1公式 オリンパスFE-150 発売ニュースリリース}

背面の液晶は2.5型23万画素で、撮影時の構図確認と再生に使う。同梱する電源はLI-42B充電式リチウムイオン電池で、CIPA基準の撮影枚数は約160枚とされた。^{1公式 オリンパスFE-150 発売ニュースリリース3公式 オリンパスFE-150 主な仕様}

ぶれ軽減モードは感度を約ISO320まで上げる機能で、通常のオートではISO64～256を使う。手ぶれへの対処を撮影モードの一つとして選べるが、その方法は感度の自動調整である。^{3公式 オリンパスFE-150 主な仕様}

FE-150では、操作の入口を機能ごとに分けている。静止画、動画、再生はスライド式のボタンで切り替え、削除とかんたんプリントには独立したボタンを設けた。フラッシュとマクロは十字ボタンで設定する。メーカーが訴求した四つの基本動作に、それぞれ分かる操作を割り当てる考え方である。^{1公式 オリンパスFE-150 発売ニュースリリース}

撮影シーンの選択肢は、ユーザー調査に基づいて五つに絞った。ぶれ軽減、ポートレート、風景、夜景、自分撮りである。シーンを選ぶ際は、液晶に画像と説明文を表示するシーンガイドが働く。モード名だけを並べるのではなく、どのような撮影に使うかを画面で案内する仕組みだった。^{1公式 オリンパスFE-150 発売ニュースリリース}

プリントも基本操作の中に組み込まれた。PictBridge対応プリンターへ接続すれば、専用ボタンから直接印刷できる。撮影から画像を見る、不要な画像を消す、紙に出すという流れを、カメラ側のボタンで進められる構成にしている。^{1公式 オリンパスFE-150 発売ニュースリリース}

静止画のほかには、音声付きQuickTime Motion JPEG動画を記録でき、AV出力でテレビへ映す機能も備える。撮影機能を切り替えるスライド式ボタンと、再生・出力の手段を揃えることで、FE-150は基本的な写真・動画の利用を一台にまとめていた。^{1公式 オリンパスFE-150 発売ニュースリリース}