Sony FX3 je kompaktna Cinema kamera idealna za snimanje u hodu, na putovanjima i kao B-roll kamera. Kombinuje najbolje iz dva sveta - Cinema Line profesionalnih kamera i Alpha serije Mirrorless fotoaparata i stvara optimizovanu prenosivu Cinema kameru. FX3 poseduje sve atribute iz ove klase profesionalnih kamera ali u novodizajniranom telu sa gripom sa držanje u ruci, modernog dizajna bez kaveza što omogućava dodavanje raznih dodataka direktno na samu kameru.
Poseduje 12.1MP Exmor R BSI CMOS senzor i BIONZ XR procesor slike kako bi se omogućilo snimanje UHD 4K video zapisa sa internim 10-bitnim uzorkovanjem 4:2:2 ili 16-bitnim neobrađenim izlazom. BSI dizajn senzora povećava jasnoću i osetljivost, sa širokim rasponom ISO 80-409600 i dinamičkim opsegom većim od 15 blendi za rad u uslovima mešovitog osvetljenja. Poboljšavajući kontrolu boja i tonova, režim S-Cinetone može se koristiti za uklapanje sa snimcima kamera VENICE, FX9 ili FX6, a tu su i S-Log3/2 gamut podrška i 10-bitni HLG za jednostavne HDR produkcije. Senzor i procesor takođe rade zajedno da bi u velikoj meri smanjili rolling shutter efekat, dok dizajn senzora uključuje sistem brzog hibridnog AF-a za inteligentno i brzo fokusiranje i praćenje predmeta.
Osim što je fizički dizajn kompaktan, kamera je napravljena tako da maksimizira efikasnost i operativnost uključivanjem zglobnog 3.0-inčnog LCD ekrana osetljivog na dodir, uklonjive gornje ručke na šini sa dvostrukim XLR ulazima za mikrofon i 5-osne mehaničke stabilizacije slike za mirnije snimanje iz ruke. Telo kamere je izrađeno od legure magnezijuma i otporno je na različite vremenske uticaje i prašinu.