小米M2支持GSM,WCDMA(聯通3G),不支持CDMA(電信卡)。
小米M2搭載了一塊4.3英寸的標准全觸控屏幕,采用了IPS的材質屏幕,1600萬色的分辨率為1280*720像素,顯示引擎使用ASV半反半透顯示技術,全面提高了液晶屏幕的可視角度、液晶顆粒的反應時間、色彩對比度和屏幕亮度。機身尺寸為126×62×10.2mm,重量約為145g。
小米M2采用高通骁龍Snapdragon APQ8064處理器,最高支持1.5Ghz四核心CPU主頻。另外本處理器將采用更先進的28納米技術,使功耗和結構進一步優化,並配備2GB的RAM和16GB的ROM。
小米M2將采用基於Android 4.0 版本的MIUI 4.0 操作系統,MIUI系統采用了和原裝Android不同的系統應用程序,取代了原裝的音樂程序、調用程序、相冊程序、相機程序及通知欄,添加了原本沒有的功能,內置A-GPS/GPS,系統地圖使用Google地圖,支持普通地圖,衛星地圖,周邊搜索,導航等眾多功能。
小米M2搭配了一顆800萬像素的攝像頭和一枚200萬像素的前攝像頭,支持自動對焦和雙LED補光燈,支持16倍數碼變焦和f/2.4光圈,能夠播放錄制1080p(1920×1080,30幀/秒)高清視頻,最大支持3264×2448像素照片拍攝。