vivox50采用高通骁龙865+X55，支持SA&NSA，支持LPDDR5运存。X50 Pro+采用高性能可独立DAC解码的HiFi芯片CS43131 ，采样率高达384kHz，32-bit精度，动态范围高达130dB。
X50系列还采用了5轴VIS（Vibrational Image Stabilization）视频防抖技术，通过“X轴转动+Y轴转动”的微云台防抖，和 “X轴平移+Y轴平移+Z轴旋转”的电子防抖，实现X/Y/YAW/PITCH/ROLL“5轴视频防抖”效果，让视频拍摄有如神助。
在夜景拍摄方面，vivo联合索尼定制了Color Filter色彩滤光片，提升了R/G/B通道的透过率。根据仿真结果，整体感光性能提升10%左右。配合微云台防抖的加持，X50系列手持场景感光性能提升873%。超级夜景4.0+夜景逆光人像功能的加入，让X50系列的夜景拍摄能力得到了进一步的提升。
X50系列还可以实现超稳运动拍摄、万物锁定追焦、智能运动追焦等功能。在视频录制方面，X50系列加入了“电影大师模式”，三麦定位追音+声音变焦，可以更精准地判断来自各个方向的声音，配合音频定向追焦技术与精密的图形识别算法，让焦点声音随着人物移动。
在机身设计方面，X50系列采用了名为“双色云阶”的设计，背部的镜头模组以阶梯状的设计有序的摆放在一起。摄像头模组也成为继电池盖、中框之后的第三视觉点，使得机身背部造型错落有致。