1。與5D3壹樣，用上了佳能最新的影像處理器DIGIC-5.
實現了高畫質、高感光、低噪點。
2。中央八向雙十字、九點十字自動對焦，連拍達到5張（秒）。
3。率先實現視頻拍攝中的自動跟焦。
4。創立了手持夜景模式。（其他型號沒有）
5。高清觸摸式翻轉屏快捷實用。
6。ISO擴充到25000。
機身升級：
1、取消了前置麥克風。
2、MENU和INFO按鈕變的更圓滑。
3、取消了DISP按鍵、開關鍵上多加了壹個視頻快捷切換按鍵。
4、機頂64級調節的內置立體聲麥克風。
5、新型模式撥盤。
6、機身重量減輕19g。
機內升級：
1、新DIGIC5代數字影像處理器。
EOS650D采用DIGIC5數字影像處理器，數據處理性能為DIGIC4的約6倍，能夠迅速處理從CMOS圖像感應器獲得的約1800萬像素龐大圖像數據，進壹步實現低噪點化。高感光度拍攝也能不損失解像感地細致再現被攝體細節部分。DIGIC5數字影像處理器的降噪處理使常用ISO感光度提高了約1級。另外，相機內圖像處理采用14位（16384色階）模數轉換，能夠再現豐富層次。
2、感光度提升至25600。
常用感光度為ISO100-12800，覆蓋範圍廣，可應對多種場景。使用擴展功能還可以選擇ISO25600，在夜間和昏暗的室內不使用閃光燈也能拍攝。ISO自動功能可以設置ISO感光度的上限，拍攝時可根據意圖兼顧高感光度和高畫質。無間隙微透鏡是支持此高感光度性能的圖像感應器技術之壹。通過提高聚光率得到良好的信噪比。另外，采用高效的光電二極管結構，力求使圖像感應器傳出的數據本身實現低噪點化。EOS650D采用的先進圖像感應器技術和數字影像處理相關技術強強聯手，大幅提高了高感光度拍攝時的畫質。
3、觸摸屏HybridCMOSAF高速合焦。
使用觸摸對焦功能，只要觸摸畫面上的被攝體就可自動對焦。利用豐富的自動對焦方式特性，可拍出多種多樣的風格。可在像面上進行相差檢測自動對焦的HybridCMOSAF在畫面中央附近的有效區域內進行“面部+追蹤”、“自由移動多點”、“自由移動1點”的自動對焦時發揮作用。相差檢測自動對焦迅速完成對焦後，反差檢測自動對焦再進行精密合焦。另外，使用觸摸快門功能時，從對焦到拍攝都實現了自動化，可以像使用智能手機那樣拍攝。
4、9點全十字對焦。
EOS650D是佳能首款搭載了全十字型自動對焦感應器的EOS系列3位編號機型。全部自動對焦點都呈十字型配置了兩組對應F5.6的線型自動對焦感應器。使用頻率高的中央對焦點在十字型配置的基礎上，斜向上還配置了對應F2.8光束十字型自動對焦感應器，可實現精密的合焦。可自動對焦的亮度是-0.5EV到18EV（23℃、ISO100），範圍寬廣，昏暗場景中也能切實捕捉被攝體。全部對焦點都搭載了十字型自動對焦感應器，提高了自動對焦精度。對畫面周邊的被攝體也能準確、流暢地進行對焦。
5、連拍每秒5張。
EOS650D搭載了專門為其開發的新型快門單元。采用電子控制的縱走式焦平面快門。新型快門單元的特點是快門前簾由3片簾幕（EOS600D為2片）組成，簾幕葉片的增加分散了快門工作時的負擔。快門單元的耐久性得到大幅提高。快門速度可在1/4000秒至30秒之間選擇，根據所選拍攝模式進行電子控制。也能進行B門拍攝。閃光同步速度1/200秒，日光同步時可以使用最大光圈附近的光圈拍攝，還能在人像等攝影中活用虛化。另外，還搭載了可高速驅動快門的新結構，可進行最高約5張/秒的高速連拍，應對日常場景中多種多樣的運動被攝體，捕捉決定性瞬間。連拍張數為L：約22（30）張、RAW：約6（6）張、RAW+L：約3（3）張。括號內是使用對應UHS-I（UltraHighSpeed）的8GB存儲卡時的連拍張數。
6、HDR逆光控制。
HDR逆光控制是逆光拍攝時減少圖像內高光溢出或暗部缺失現象的拍攝模式。連續拍攝曝光不足、曝光標準、曝光過度3張圖像，只將曝光適當的部分抽出進行圖像合成。即使在亮度差強烈的場景，也能夠得到效果平衡的自然氛圍效果，調整出亮度令人滿意的照片。
7、手持夜景模式。
手持夜景模式是活用新功能“多張拍攝降噪”的拍攝模式。相機自動選擇不容易發生手抖動的快門速度，連續拍攝4張圖像後將圖像合成。可以拍攝出低噪點、高畫質的夜景。圖像合成時，相機會對圖像的錯位和人物的抖動自動進行補償，因此，手持拍攝也可以拍出手抖動少、畫質鮮明的夜景。
8、濾鏡模式。
創意濾鏡從原先的5種升級至7種選擇，顆粒黑白、柔焦、魚眼效果、油畫效果，水彩畫效果、玩具相機效果、微縮景觀效果都是當下最為流行的濾鏡模式。