該機型沿用上壹代HTC One采用陽極化的鋁合金機身、聚碳酸酯、機面玻璃。鋁合金機身做法是將鋁金屬打磨至可以和聚碳酸酯進行零空間的註塑（Zero-gap Injection Moulding），聚碳酸酯塑料在機背攝像頭的上方和下方造成了分界的效果。為了突破金屬機身造成的信號屏蔽問題，與上壹代One（M7）同樣使用了天線耦合技術，即利用金屬機身上的聚碳酸酯填充作為信號天線。HTC One (M8)進壹步的是，原來在上壹代上看到的塑料包邊已經不再，在金屬材質比例從上壹代不到70%提升到90%（不包含屏幕）。
在正面的機頂和機底，以及側邊都由鋁金屬覆蓋，機身背部的金屬呈現出拉絲效果，機身邊緣則為磨砂效果，而中間就是以 Gorilla Glass 3 保護的 5 吋 1080p（445ppi）Super LCD 3 屏幕，其下方各配備了壹組揚聲器，機頂還配備了亮度/距離感應器、LED提示燈和前置相機。屏幕下方可以看到有 HTC 的標誌，返回鍵、菜單鍵和主頁鍵則從原本的實體按鍵改為屏幕內的虛擬按鍵。機頂左邊有壹個黑色的電源鍵，其內建了壹組供預載電視遙控用的紅外線發射器。而機身右側就有音量按鍵，左則有nano-SIM插槽，3.5mm 耳機孔改到機底右方，而microUSB/MHL插口在機底中間右方位置。 搭載雙鏡頭的Duo景深相機，讓HTC One (M8)成為全球首款具備景深雙鏡頭的手機（Duo Camera with depth capture）。Duo景深相機由壹個408萬像素的UltraPixel及壹個景深相機組成，在拍攝時能偵測場景中的距離，因此在拍攝完成的照片上，可激活改變對焦點（UFocus）的功能，以照片上任何壹點做為對焦點，改變整張相片的景深（類似光場相機）。為了因應雙相機拍攝時的手抖問題，HTC One (M8)使用了壹個圖像信號處理單元(Image Signal Processor, ISP)用來達到此功能，官方宣稱與前壹代的光學方手震(OIS)有等同的效果。也配合Duo景深相機新增許多特效，HTC 更在發表會中宣布將開放 Duo Camera SDK 供開發者使用。內置特效包括： 前景突顯（Foregrounder） - 借由改變照片背景效果來營造主角鮮明的人像照片 魔法幻境（Seasons） - 將照片背景換為動畫，讓前景中的主體置身於四季風情中 魔法拼貼（Copy & Paste） - 可將兩張照片裏的人物合在壹張中，還可隨意更改前後位置 Dimension Plus - 讓照片具有3D立體效果，通過傾斜手機從各種角度欣賞照片。 UltraPixel相機講求“像素不等於畫質”而並非其他廠商提升像素的做法，雖然只有 408 萬像素，但在其 1/3 吋的 BSI背照式感光組件中，使得每個像素可以達到 2?m 的像素大小，使其相較於壹般手機的 1.1?m 像素尺寸，感光效率高出 300%。並且搭配True Tone雙LED閃光燈，使用白光(冷色)及黃光(暖色)的兩個 LED，在啟用閃光燈拍照時能根據場景色溫，從500多種色溫組合選出適合的白光與黃光比例和強度，使照片更清晰、顏色更自然。HTC One (M8)延續同系列相機所使用的 28mm 廣角與 f/2.0 大光圈鏡頭。前鏡頭則提升為5MP、f/2.0的相機。
HTC One (M8)的圖像處理核心（ISP）為ImageChip 2，能使相機達到低於 300ms 自動對焦速度，並且提供即時地圖像素質補償與降噪功能，還具備 HDR 錄影機能，提供 84dB 的動態範圍與 1080p/30fps 或 720p/60fps 的規格，也能給予預先 / 延後快門捕捉的拍攝功能。
HTC One (M8)同樣有Zoe（希臘文為“生命”）的功能。每次按下快門時，相機就會拍下壹張 16:9 的 2,688×1,520 照片和壹段三秒長的 1080/30p 視頻來為照片提供背景信息，還能將這些三秒的視頻套用預設的主題和背景音樂（各12種）串在壹起，可以上傳到 Zoe Share 網站上，提供用戶 30 天的免費存放網址。 HTC One (M8)搭載QualcommSnapdragon801 2.3GHz（國際板）/2.5GHz（亞洲版） 四核心處理器，2GBDDR3的 ram。存儲方面根據版本不同有 16GB 和 32GB 選擇，部分版本支持 microSD 卡擴充。無線方面支持 Wi-Fi?：IEEE 802.11 a/ac/b/g/n、藍牙 4.0、GPS、aGPS、Glonass、NFC、DLNA。
音效部分，配備了壹組 2.55V 的前置擴大器並采用HTC BoomSound? 音響技術，擴大器、喇叭都重新設計，官方據稱音量提升25%。另外配備了 Sense Voice，能夠有更好的通話質量。
電池續航力方面，官方據稱在正常使用的情況下，已經可以比前壹代HTC One還要多40%的時間。另外，也提供了極致省電模式（Extreme Power Saving Mode），官方據稱當電池充飽後，極致省電模式可提供長達兩周的待機時間。 HTC One (M8)使用Android 4.4.2操作系統和Sense 6用戶界面。 有兩個首頁面板，分別是 BlinkFeed? 頁面與 Android 傳統首頁。BlinkFeed?頁面是 HTC 與 Mobiles Republic 設計公司合作開發，類似Flipboard磁磚造型的樣式，可以提供多種數字內容與社交應用服務等信息，數據可以依用戶喜好加以設定過濾。未來 HTC 將會發行SDK，讓開發者可以將程序集成進 BlinkFeed。
HTC One (M8)加入了搭載全新Smart Sensor Hub?智能感應樞紐，通過低耗電的動作傳感器，能實時偵測手機周邊狀態與動作。例如Motion Launch?手勢啟動讓操作更為人性化，能夠雙擊屏幕喚醒手機、往不同方向滑動可啟動程序或BlinkFeed?的功能、當有來電時拿起手機再移到耳邊便可直接接聽、在屏幕關閉的狀態下將手機打橫按下音量向下鍵便可啟動相機。
支持智能圖像配對（Image Match），能夠以圖找圖。
支持電視應用Sense TV?，支持有線電視等媒體服務，如美國的 Hulu，英國的 Virgin、Sky、Freesat、Freeview，其他上市地區也會搭配多媒體隨選列表的服務。手機配備紅外模塊，具備大量的紅外線遙控器代碼以及自行學習功能，以支持市面上多數的電視或機頂盒。Sense TV?能壹邊看電視，壹邊追蹤該節目官方Facebook及Twitter的社區留言，成為第二個交互屏幕；也匯整全球10大受歡迎運動賽事的最新戰績，能實時掌握最新賽程信息。
HTC One (M8)有兩個軟件來幫助用戶設定新手機：分別是HTC Get Start和強化版的HTC Sync Manager，能在計算機上透過網絡設定手機，並提供熱門新聞頻道、程序快速安裝、鈴聲設定、書簽、壁紙與解鎖畫面設定等功能。手機可以從舊版的 Sense 或舊 iPhone 及其它舊 Android 設備中復制聯絡人數據、短信、書簽、照片及壹些系統設定。壹旦成功轉移到 Sense 6 平臺上，這些數據就可以選擇轉存至網盤中。 HTC One (M8)搭配專屬的Dot View保護殼，可在蓋上保護殼時顯示時間、天氣、信息等信息
HTC設計了壹款HTC One (M8)專用保護殼HTC Dot View，該保護殼正面布滿細小的孔。不將保護殼打開的情況下，能以如同位圖的方式顯示時間、天氣及信息等，更可在不掀開保護蓋的情況下，直接聽電話及來電顯示，並且有多種顏色可供選擇。 HTC新旗艦M8發布還不到24小時，iFixit完全拆解就出來了。最終iFixit給出的HTC M8的可維修指數僅為2