「FXフォーマット」CMOSセンサー搭載

「D3」と同じ有効画素数12.1メガピクセル、画面サイズ36.0×23.9mmの「ニコンFXフォーマット」CMOSセンサーを採用。35mmフィルムの画面サイズに準じた広い撮像面積を持っており、1画素あたりの広い開口面積、ギャップレスマイクロレンズの採用により、非常に高いS/N比、広いダイナミックレンジを確保。
低感度から高感度まで驚くほど豊かな階調表現と高精細な描写を実現。また、「D3」同様の12チャンネルによる画像信号の高速読み出し、14ビットA/D変換も継承されています。
さらに、「FXフォーマット（36×24）」、「DXフォーマット（24×16）」の2種類の撮像範囲が選べます。なお、DXレンズ装着時には、自動的にDXフォーマットに切り換えも可能。

広範な撮像感度

常用撮像感度は ISO 200~6400と極めて広範囲です。低感度設定時の高画質は当然のことながら、特に高感度側は、ISO 6400でもノイズの少ない高画質を実現。これまで満足な撮影ができなかった暗いシーンでも、高画質な画像を撮影できます。さらに、ISO 25600までの増感、ISO 100相当までの減感が可能。また、撮像感度の自動制御も可能。

高速レスポンス

起動時間は約0.12秒、レリーズタイムラグは約0.040秒（CIPA基準）。連続撮影は最速約5コマ/秒、最大100コマまで可能。別売のマルチパワーバッテリーパック「MB-D10」装着により最速約8コマ/秒※の高速連続撮影を実現。また、新世代高速カードUDMAにも対応。

※マルチパワーバッテリーパックMB-D10(別売)使用(EN-EL3e以外）またはACアダプターEH-5a/EH-5（別売）使用時、フォーカスモードC、露出モードSまたはM、1/250秒以上の高速シャッタースピードでその他が初期設定のとき。

高密度51ポイントAF採用のAFシステム

AFセンサーには、D3と同じマルチCAM 3500FXオーフォーカスセンサーモジュールを採用。効率的に配置された51点のフォーカスポイントが撮影画面を広く高密度にカバーし、被写体を面で捕捉します。使用頻度の高い中心部には、一段と高い捕捉性能・合焦性能を発揮する15点のクロスタイプセンサーを配置。非常に動きの速い被写体や不規則に動く被写体もとらえやすく、高速・高精度なピント合わせが可能。

D700は効果的なインテグレーテッドダストリダクションシステムを搭載。
従来のニコン独自の複合的な対策に加え、イメージセンサークリーニング機能を採用。イメージセンサークリーニング機能は、OLPF（光学ローパスフィルター）を4種の共振周波数で振動させて、ローパスフィルターに付着したゴミやほこりをふるい落とします。カメラの電源ON/OFFに連動して作動するほか、メニューからの操作で任意の作動もできます。

液晶モニターで被写体を確認しながら撮影できるライブビュー機能を、「手持ち撮影モード」と「三脚撮影モード」の2種類搭載。
カスタムメニューで［ファンクションボタンの機能］を［ライブビュー］に設定しておくと、ファンクション（Fn）ボタンを1回押すだけで、ライブビュー撮影に移行し、必要なコマ数だけライブビュー撮影を継続できます。
ライブビュー時には液晶モニターのライブビュー画面に重ねて水準器表を表示でき、カメラが水平になっているかを、映像を見ながら正確に確認できます。

シーン認識システム

1005分割RGBセンサーの、明るさだけでなく、被写体の色まで認識して高精度な露出制御を実現するポテンシャルを有効に活用して、被写体や撮影シーンの状況をカメラが撮影前に認識し、その結果を制御に応用します。「D3」、「D300」で高く評価されたこのシステムを、「D700」も搭載。AF、AE、AWBの精度向上に寄与しています。

アクティブD-ライティング

コントラストの強い撮影状況下でも、マルチパターン測光との組み合わせでハイライト部の階調を生かした露出を決定し、さらに画像処理段階で撮影画像を解析して黒くつぶれる部分を明るく再現します。白とびを抑え、黒つぶれを軽減しながら、しかも見た目に近いコントラストを保った画像を提供します。「D700」は、被写体のコントラストに合わせて自動的に強さを加減する新しい「オート」モードも搭載。