2000万画素Live MOSとTruePic VIIを組み合わせ、236万ドットのEVFを内蔵するマイクロフォーサーズ機である。ローパスフィルターを省いた撮像系を採用し、ボディには5軸VCM手ぶれ補正を搭載した。^{1公式 オリンパスOLYMPUS PEN-F 発表}

補正効果の最大5.0段は、指定レンズの42mm位置で、ヨーとピッチの2軸を測ったCIPA準拠の値である。また、ハイレゾショットは複数の撮影を合成し、5000万画素相当の画像を得る機能で、通常の単写による2030万画素とは異なる記録方法となる。^{1公式 オリンパスOLYMPUS PEN-F 発表}

DPReviewの比較では、E-P5の1600万画素と外付けEVFという構成に対し、PEN-Fは2000万画素と内蔵EVFを備える。画面もE-P5の上下可動式からバリアングル式へ変わり、表示部の構成が更新された。^{3レビュー DPReviewHistory Repeating Olympus PEN-F Review}

PEN-FはE-M5 IIと多くの基本機能を共有する一方、防塵防滴には対応しない。EVFや手ぶれ補正などを備えるPEN-Fでも、ボディの保護構造はOM-Dの同機種と同じではなかった。^{3レビュー DPReviewHistory Repeating Olympus PEN-F Review}

オリンパスは、1960年代のハーフ判一眼レフPen Fを意匠と名称の源とした。ただし、デジタルのPEN-Fはミラーレスである。上カバーと前カバーにはマグネシウム、底部と切削ダイヤルにはアルミを使い、外からネジを見せない設計とした。かつての名称を用いるだけでなく、金属の外装と部品の見せ方で形を作り込んでいる。^{1公式 オリンパスOLYMPUS PEN-F 発表}

バリアングル液晶の背面にも、ボディと同じ人工皮革を貼った。画面を内側へ収納したときにも外観が揃う仕上げであり、液晶のある背面まで意匠の対象にした。^{1公式 オリンパスOLYMPUS PEN-F 発表}

前面のクリエイティブダイヤルからは、モノクロとカラーのプロファイルを選ぶ。モノクロではカラーフィルターや粒状感を調整し、カラーでは12色の彩度を11段階で設定できる。メーカーは、その仕上がりを撮影前にEVFで確認する楽しみを提案した。外観を特徴付けるダイヤルが、撮る写真の表現を決める操作にもつながっている。^{1公式 オリンパスOLYMPUS PEN-F 発表}

露出補正は独立したダイヤルで扱い、モードダイヤルには4つのカスタム位置を設けた。表現を選ぶ前面ダイヤルとは別に、露出の変更と設定の呼び出しにも専用の操作を用意している。^{1公式 オリンパスOLYMPUS PEN-F 発表}

2026年10月5日の確認時点で、価格.comの集計は41件、満足度4.67だった。デザインの評価は4.93と高い一方、操作性は3.84、ホールド感は3.78である。金属外装や細部の意匠を備えたPEN-Fでは、外観への高い点数に対し、操作と保持の評価には差があった。^{4レビュー 価格.comPEN-F ボディ レビュー}