Samsung NV3 è dotata di un sensore CCD dalla risoluzione effettiva di 7.2 Megapixel e dalla dimensione di 1/2.5 pollici. Grazie a questo dispositivo è possibile scattare fotografie di ottima qualità e la risoluzione massima raggiungibile arriva a 3072x2304 pixel. L'ottica Samsung offre uno zoom ottico da 3 ingrandimenti, con la possibilità di incrementare l'ingrandimento di altre 5 volte utilizzando lo zoom digitale. Questo modello non è provvisto di mirino ottico e le inquadrature vengono realizzate tramite l'ampio display LCD posteriore. Samsung NV3 non prevede l'utilizzo di obiettivi intercambiabili, anche a causa della sua stessa struttura. La stabilizzazione delle immagini, invece, è assicurata dalla funzione ASR (Advanced Shake Reduction), che minimizza gli effetti del mosso nelle riprese foto e video. Le molteplici modalità di scatto consentono, infine, di ottenere un'ottima resa qualitativa in ogni situazione ambientale.

Esteticamente Samsung NV3 si distingue per il design ultra-piatto ed elegante, dalle linee innovative. La macchina consta di un leggero e sottilissimo corpo compatto in acciaio inossidabile nero, resistente ai graffi ed agli urti. L'esclusivo anello blu, che circonda l'obiettivo, contraddistingue i modelli della nuova gamma NV ("New Vision") di Samsung. Le sue dimensioni complessive sono: 94,5 millimetri la larghezza, 57 mm l'altezza e solamente 17,5 mm lo spessore. Il peso, invece, è di 142 grammi al netto di batterie e memoria e di 155 grammi incluse le stesse. Dispone di un grande e luminoso display a cristalli liquidi, posizionato nella parte posteriore dell'apparecchio, permette di gestire al meglio le funzioni e le inquadrature, oltre che di visualizzare in anteprima le immagini catturate. Il display è grande e luminoso, grazie ai 2.5 pollici di diagonale. Esso raggiunge una definizione di ben 230000 pixel ed è dotato di funzione rotatoria. La sistemazione dei controlli sul corpo dell'apparecchio, inoltre, è tale da garantire una estrema praticità e semplicità d’uso, anche ai meno esperti.

Funzionalmente Samsung NV3 è una fotocamera più che valida. La distanza focale dell'obiettivo incorporato è compresa tra 6,3 e 18,9 millimetri, equivalente a 38 – 114 mm nel formato pellicola (35 mm). La messa a fuoco, di tipo automatico, permette di avvicinarsi fino a 80 centimetri dal soggetto ripreso per gli scatti ordinari e fino ad un centimetro per quelli ravvicinati. Il controllo dell'esposizione prevede una compensazione compresa tra -2.00 EV e +2.00 EV, con incrementi di 1/2, mentre il bilanciamento del bianco, oltre alla funzione automatica e a quella manuale, comprende sei modalità preimpostate.

Il flash, di tipo integrato, può essere utilizzato in cinque modi differenti: auto, spento, fill-in, riduzione occhi rossi e sincronizzazione lenta. La velocità di otturazione massima, invece, è di 1/2000 di secondo, mentre quella minima è di quindici secondi.

La sensibilità alla luce, infine, può variare da un minimo di ISO 50, per gli scatti in giornate molto soleggiate, fino ad un massimo di ISO 1000 per gli scatti in condizioni di scarsa illuminazione.

La risoluzione massima dei filmati catturabili con Samsung NV3 può raggiungere i 720x480 pixel alla velocità di 20 fotogrammi al secondo, in qualità MPEG-4, oppure i 640x480 pixel alla velocità di 30 fps, in qualità VGA. Questi video vengono poi archiviati nel formato AVI, mentre le immagini vengono salvate nel comune formato JPEG. E' inoltre possibile registrare brevi Memo vocali in formato WAV.

L'audio è di qualità, grazie agli altoparlanti stereo integrati ed agli auricolari in dotazione. Inoltre, grazie alle potenzialità del "multitasking", è possibile utilizzare più applicazioni in contemporanea. L'ulteriore novità è l'opzione di lettura dei testi, che consente all'utente di leggere sull'ampio display LCD interi libri elettronici ("e - books").

Per ciò che riguarda l’alimentazione Samsung NV3 è alimentata da una batteria ricaricabile agli ioni di litio, in grado di fornire una buona autonomia. Essa offre inoltre un'alta resa di stampa, almeno fino al formato A3, e dispone della tecnologia PictBridge per stampare direttamente senza l'ausilio del PC (con le periferiche compatibili).
Per ciò che riguarda la memoria, dispone di memoria interna di 15 MB, ulteriormente espandibile grazie al supporto per le schede Secure Digital e Multimedia Card.

La connettività dell'apparecchio, inoltre, è garantita dalla presenza della porta USB 2.0, High Speed, oltre che da un'uscita Audio/Video (PAL e NTSC).