Incorpora una CPU Arm Cortex-A53 de cuatro núcleos y 64 bits, con una frecuencia de 1 GHz. El procesador actualizado proporciona que la Raspberry Pi Zero 2 W con un 40 % más de rendimiento de subproceso único y cinco veces más rendimiento de subprocesos múltiples, que el original Raspberry Pi Zero de un solo núcleo. Raspberry Pi Zero 2 W ofrece LAN inalámbrica 802.11 b/g/n de 2,4 GHz y Bluetooth 4.2, además de con soporte para Bluetooth Low Energy (BLE) y certificación de conformidad modular.
Tiene una ranura para tarjeta microSD, un conector de cámara CSI-2, un USB On-The-Go (OTG) puerto y una huella despoblada para un encabezado GPIO de 40 pines compatible con HAT. Alimentado a través de una toma micro USB. La salida de video es a través de un puerto mini HDMI.
Compartiendo el mismo factor de forma que el Raspberry Pi Zero original, Raspberry Pi Zero 2 W cabe dentro de la mayoría de las carcasas Raspberry Pi Zero existentes.