Aparat został wyposażony w sensor direct image FOVEON X3 (2652 x 1768 x 3 warstwy), taki sam jak w lustrzance Sigma SD14. Nowatorska matryca oparta jest na trzech warstwach fotodetektorów zatopionych w krzemowych podkładach zdolnych do absorpcji kolorów czerwonego, zielonego i niebieskiego, w zależności od głębokości danej warstwy. Aby w pełni wykorzystać możliwości sensora w konstrukcji zastosowano stałoogniskowy obiektyw 16.6mm f/4.0 odpowiadający ogniskowej 28mm w standardzie 35mm. Zaawansowana technologia sensora obrazowego pozwala na rejestrację precyzyjnej, pełnej informacji o barwie światła. Sigma DP1 w pełni wykorzystuje to unikalne rozwiązanie. Sigma DP1 wykorzystuje wyjątkowy procesor "True", który jest w stanie przetworzyć duże pliki generowane przez 14-megapikselowy sensor, a także zagwarantować jakość i ostrość porównywalną z filmem. Aparat wyposażony jest w duży wyświetlacz LCD TFT 2.5". Użytkownik widzi w nim 100% rejestrowanego obrazu, dzięki czemu skomponowanie sceny, wyregulowanie ostrości i dobór parametrów ekspozycji są szybkie i proste. Sigma DP1, mimo, że jest aparatem kompaktowym, poza rejestracją w wygodnym formacie JPEG, zapisuje obrazy w trybie RAW (X3F), który zawiera pełną informację o parametrach obrazu i zapewnia najwyższą jakość.