Sony Xperia XZ2系列采用全新Ambient Flow周围张流设计，概念源自液体表面张力呈现视觉，并且透过曲面呈现背盖让使用者有更好的握感，同时也延续源自自然光线折射呈现色调，让手机视觉有不同风格。
如先前预告，Sony Mobile在MWC 2018开展首日正式揭晓旗舰新机Xperia XZ2，以及小尺寸的Xperia XZ2 Compact，其中确定首次搭载18:9显示比例的全尺寸屏幕，同时也将原本与电源键整合的指纹辨识器独立至机身背面，而机身更采用以液体表面张力为概念的Ambient Flow全新设计形式，并且导入无线充电机能，甚至进一步在观看影片时加入可随音乐节奏产生震动的“触感”设计。此外，Sony Mobile也首次在Xperia XZ2，以及Xperia XZ2 Compact取消3.5mm耳机孔，意味接下来将开始朝向更高分辨率的数位音讯应用发展。
此次虽然宣布推出Xperia XZ2、Xperia XZ2 Compact两款新机，但台湾地区在市场长期普遍偏好大尺寸机种需求考量下仅会引进5.7吋规格的Xperia XZ2，并不会引进采5吋规格设计的Xperia XZ2 Compact。而为了吸引消费市场，预计引进台湾市场销售的Xperia XZ2将采特殊6GB内存、64GB储存容量，并且支援双4G SIM卡连网规格，与国际版本采4GB内存、采4G+3G双SIM卡上网规格明显不同。
虽然外型与HTC U11有相似，但Xperia XZ2系列采用造型却是Sony Mobile首次采用全新设计，打破过往旗舰机种往往采取前后方正设计理念。
相比过往机种采用Omni Balance全平衡、Loop Surface一体包覆式设计，Xperia XZ2系列采用全新Ambient Flow周围张流设计，概念源自液体表面张力呈现视觉，并且透过曲面呈现背盖让使用者有更好的握感，同时也延续源自自然光线折射呈现色调，让手机视觉有不同风格，分别推出澄澈黑、清透银、深湖绿、紫漾粉四款配色，借由康宁Gorilla Glass 5提供表面抗刮、耐摔的保护功能。
此外，背面主相机也从原本左上角移到背盖中央偏上位置，同时指纹辨识器也从电源按键独立出来，移到背盖贴近中央位置，而NFC感应位置则介于指纹辨识器与主相机镜头之间，至于原本的RGB色调感应器与补光灯则位于镜头上方，这样的调整预期是为了让使用者能有更好操作体验，避免横向持握手机拍摄时挡到镜头位置，同时也让使用者能更方便透过指纹辨识解锁、识别身份，而不会误按电源键造成装置屏幕关闭。
Xperia XZ2与Xperia XZ2 Compact不意外地均导入Qualcomm Snapdrafgon 845处理器，并且搭载Cat.18 LTE连网机能，最高可对应1.2Gbps千兆级连网能力。
硬件规格方面，Xperia XZ2采用5.7吋、18:9显示比例的全尺寸屏幕，并且对应全时HDR显示功能与2160 x 1080分辨率规格，虽然导入BRAVIA for mobile技术，但仍维持采用LCD面板设计，而Xperia XZ2 Compact虽然屏幕尺寸缩减至5吋规格，但同样采用对应全时HDR显示功能与2160 x 1080分辨率规格的18:9显示比例全尺寸屏幕设计，并未在分辨率设计缩减。
而两者对应的全时HDR显示效果，则可让一般影片借由升频方式自动转换成HDR画质表现，借此对应更好影音视觉感受效果。同时借由全新S-Force技术，更让Xperia XZ2的前置立体声环绕音效更清晰、明亮，借此提供更好的声音感受。
至于此次Xperia XZ2系列更借由PlayStation 4的DualShock 4控制器震动原理，当手机播放音乐、影片或游玩游戏时，可让机身额外增加的马达元件随着声音节奏产生震动，借此呈现特殊的“声音触觉”感受，让使用者能在影音内容由更沉浸感受。
就Sony Mobile说明，此项震动功能可手动关闭或开启，同时在启动过程并不会明显造成手机电力损耗，而支援此项功能包含Xperia XZ2系列所拍摄影片、YouTube影片内容，以及加入此项功能的第三方App或游戏，但部分游戏若自行设定震动参数的话，可能就无法完全支援此项功能。
虽然过去Sony Mobile均强调在手机内提供3.5mm耳机孔，让使用者可维持既有耳机使用体验，但在近年来持续推动数位音讯应用情况下，此次推出的Xperia XZ2系列也中鱼浆3.5mm耳机孔取消，取而代之的是借由USB Type-C连接埠透过直接连接或以转接方式使用耳机，或是透过蓝牙传输与LDAC数位放大功能聆听数位音乐。
而为了满足Hi-Res高解析音乐聆听需求，Sony Mobile依然在Xperia XZ2系列保留DSEE HX数位音质还原技术，并且提供可借由USB Type-C接头连接的新款无线蓝牙耳机SBH90C聆听更高音质声音，另外也提供直接踩USB Type-C连接头设计的有线耳机EC270，以及仅限Xperia系列手机使用的3.5mm耳机孔分接线 (据说是为了确保音质表现)。
此次采用的新版Motion Eye相机功能，本质上同样维持提供自动连拍四张的预测拍摄、960fps超级慢动作摄影功能升级至可记录1080P画质规格 (原本仅支援720P)，同时更首度加入支援HLG格式 (Hybrid Log Gamma)格式的4K HDR录影功能，让使用者在录制影片时能更精准地记录复杂光源环境的对比细节与真实色彩。
至于借由Motion Eye相机功能对应的3D Creator建模功能，此次也在视讯镜头加入“3D自拍扫描”模式，让使用者能直接透过视讯镜头建立3D模型，实际建立模型分辨率将与主相机建立规格相近，借此创造更多3D模型应用乐趣。
除了维持提供4GB内存、64GB储存容量 (台湾版将提供6GB内存规格)，以及对应IP65/IP687等级防水防尘防护认证，Sony Mobile此次更在Xperia XZ2加入对应Qi规范的无线充电功能 (Xperia XZ2 Compact未搭载)。
而操作界面除采用Android 8.0 Oreo之外，Sony Mobile也借由Snapdragon 845处理器特性，以及Smart Stamina省电模式与Qnovo智慧充电技术确保一整天的电力使用表现，同时确保电池使用寿命尽可能延长，另外手机也将透过Xperia智慧学习能力记录使用者平常使用行为，借此让电池放电可达最高效率，同时也能加快应用程序执行速度。
Xperia XZ2与Xperia XZ2 Compact预计在今年3月间进入全球市场，而台湾目前确定不会引进小尺寸的Xperia XZ2 Compact，仅会引进搭载5.7吋屏幕与无线充电功能的Xperia XZ2，同样预计在今年3月内推出，预计推出版本将搭载6GB内存，以及支援双4G待机使用的双SIM卡槽设计。
