处理器方面，三星Galaxy S4针对不同市场有两种不同配置，一种是1.9GHz四核处理器，另外一种就是CES2013中发布的Octa “8核”处理器，主频1.6GHz。
三星Galaxy S4机身尺寸为136.6mm×69.8mm×7.9mm，重量为130克，外观上与此前曝光的真机照完全一致，机身材质为聚碳酸酯，有黑白两色可选。
三星Galaxy S4采用5英寸全高清Super AMOLED显示屏，像素密度441ppi，搭载1.6GHz三星Exynos 5八核处理器(国际版)或1.9GHz高通Snapdragon S4 Pro四核处理器(美国版)，2GB内存，16/32/64GB存储空间，支持microSD扩展，1300万像素主摄像头，200万像素前置摄像头，8个传感器，包括红外、手势、温度和湿度传感器等，拥有2600mAh电池，运行Android4.2.2系统。
三星Galaxy S4不仅拥有高水准的硬件配置，在功能上也延续了三星GALAXY S3的人性化人机交互体验。