Damit so viel Licht überhaupt in das Innere der Kamera gelangen kann, bedarf es eines besonderen Objektivs. Deshalb führt die RX100 als zweite große Innovation ein lichtstarkes Carl Zeisss Vario-Sonnar T* Objektiv mit der größten Blendenöffnung von 1,8 und einem 3,6-fachen optischen Zoom ein. Dies gestattet Aufnahmen bei geringer Helligkeit mit einer Lichtempfindlichkeit von bis zu ISO 25.600.

Wie das Objektiv einer Spiegelreflexkamera setzt es sich aus sieben Objektivgruppen-Elementen zusammen und ermöglicht wunderbare Bokeh-Effekte – mit messerscharf abgebildeten Motiven vor extrem unscharfem Hintergrund. Das so genannte AA-Objektiv (Advanced-Aspherical) verfügt zudem über extrem dünne Linsen. Nur deshalb findet es im kompakten Gehäuse der RX100 Platz. Es ist aus Aluminium gefertigt und verleiht der Kamera ein hochwertiges, nahezu luxuriöses Aussehen.

Zur großen Leistungsfähigkeit der kompakten RX100 zählt zudem ihre Schnelligkeit. Der BIONZ Bildprozessor macht es möglich. Er hat Leistungsreserven für zehn Aufnahmen pro Sekunde bei voller Auflösung. Der Autofokus stellt sich dabei innerhalb eines Wimpernschlags von 0,13 Sekunden scharf. Im Dunkeln erledigt er seine Arbeit in 0,23 Sekunden.