Mit der Pentax Q gibt Pentax den Startschuss für ein neues digitales Kamerasystem, das sich durch einen deutlich kleineren Sensor von den bisherigen spiegellosen Systemen unterscheidet. Die Sensorgröße entspricht der vieler digitaler Kompaktkameras und ermöglicht sowohl eine kompaktere Bauform der Pentax Q, als auch eine kleinere Bauweise der Wechselobjektive. Damit orientiert sich Pentax noch mehr als die bisherigen Systemkameras in Richtung der Kompaktkameranutzer.

Die Pentax Q besitzt einen Empfindlichkeitsbereich von ISO 125 bis ISO 6.400, der wahlweise automatisch oder manuell angewählt werden kann. Die Bilddaten werden als JPEG gespeichert. Für ambitioniertere Nutzer steht auch ein RAW-Modus mit einer Speicherung im DNG-Format zur Verfügung, der mit oder ohne gleichzeitiger JPEG-Ausgabe angewählt werden kann. Neben der Fotoaufzeichnung bietet die Pentax Q auch einen Full-HD-Videomodus mit einer Auflösung von 1.920 x 1.080 Pixeln bei 30 Bildern pro Sekunde, gespeichert wird im MPEG-4-Format. Als Alternative zur Full-HD-Auflösung steht auch eine 720p-HD-Auflösung sowie eine VGA-Auflösung, jeweils mit 30 Bildern pro Sekunde zur Verfügung. Die Tonaufnahme erfolgt über ein Mono-Mikrofon. Neben der reinen Videoaufzeichnung können auch über den integrierten Intervall-Modus Videos erstellt werden, bei denen die Einzelbilder im Abstand von einer Sekunde bis zu einer Stunde aufzeichnet werden.

Die Pentax Q besitzt keinen eigenen mechanischen Verschluss und verwendet entweder einen Zentralverschluss in den Wechselobjektiven oder einen elektronischen Verschluss für besonders kurze Belichtungszeiten, oder wenn die Wechselobjektiv keinen Zentralverschluss bieten. Die minimale Verschlusszeit liegt bei 1/2000stel Sekunde beim Zentralverschluss und 1/8000stel beim elektronischen Verschluss. Im Serienbildmodus können bei JPEG-Aufzeichnung fünf Aufnahmen pro Sekunde für fünf Aufnahmen in Folge aufgezeichnet werden. Alternativ steht ein zweiter Modus mit 1,5 Bildern pro Sekunde für 100 Aufnahmen zur Verfügung. Auch über einen integrierten HDR-Modus, bei dem zwischen zwei und neun Aufnahmen in schneller Folge entstehen und anschließend verrechnet werden, verfügt die Pentax Q. Das Display besitzt eine Größe von 3,0 Zoll und eine Auflösung von 460.000 Bildpunkten. Bei der Bedienung orientiert sich die Pentax Q sowohl an traditionellen Kompaktkameras, als auch an digitalen Spiegelreflexkameras und bietet so für Einsteiger eine einfache Bedienung und für ambitionierte Nutzer viele Einstellmöglichkeiten.