Contrariamente à anterior versão, a Nikon D3100 passa a ter um sensor do tipo CMOS (e não CCD) cuja resolução se eleva a 14,2 megapixels e vem acompanhado por um processador Expeed 2. A sensibilidade máxima do conjunto é de 3.200 ISO (12.800 ISO em modo estendido) sendo que o ecrã LCD tem uma diagonal de 3 polegadas com uma resolução de 230.000 pontos.
Além disso a Nikon D3100 apresenta um sistema de focagem automática de 11 pontos, um modo silencioso, uma ocular com uma cobertura de 95% e ampliação de 0,8x e uma entrada para cartões de memória SD. A velocidade de disparo contínuo da Nikon D3100 eleva-se a 3 imagens por segundo sendo que ao nível do vídeo esta reflex permite captar trechos em 1080p a 24fps ou em 720p a 24fps, 25fps e 30fps. Os vídeos têm uma duração máxima de 10 minutos.
Ligeriamente superior ao modelo de entrada da Nikon (a D3000), a Nikon D3100 tem alguns recursos que a tornam uma opção bastante atraente para os fotógrafos que estão se iniciando no mundo das câmeras DSLR.
Câmera tem um excelente modo guia que leva o usuário passo-a-passo por todo o processo de fazer uma foto e grava vídeo em Full HD
A maioria dos outros recursos se mantém similar aos encontrados na D3000. A D3100 tem o mesmo sistema de autofoco com medição em 11 pontos e sistema para reduzir o acúmulo de poeira. O excelente sistema de medição também foi reaproveitado, com o mesmo sensor RGB 3D de 420 pixels.
