Передняя и задняя части гарнитуры оснащены множеством датчиков и камер. Четыре датчика под передним стеклом отслеживают движение рук, два круглых сенсора рядом с вырезом для носа — нижнее поле зрения, а датчик приближения на лбу определяет физическое окружение, включая стены, пол и потолок.

Для отслеживания движения глаз внутри, возле каждого объектива, установлено по две камеры. Система использует инфракрасные светодиоды и искусственный интеллект, чтобы фиксировать положение зрачков в режиме реального времени.

Дисплеи гарнитуры представляют собой 4K-панели Micro-LED с плотностью 4032 пикселя на дюйм, что в сумме составляет около 29 млн пикселей на оба экрана. За обработку отвечает чипсет Qualcomm Snapdragon XR2+ Gen 2, оптимизированный совместно с Samsung и Google для работы в смешанной реальности.

Galaxy XR оснащена встроенными микрофонами для изоляции голоса от фонового шума и усиления чужих голосов, а на оголовье расположены динамики. На правой стороне гарнитуры находится сенсорная панель для навигации: длительное нажатие центрирует контент, двойное переключает режимы виртуальной и сквозной реальности.

Физические элементы управления включают кнопку «Top» для вызова основного интерфейса и регулятор громкости. Вентиляционные отверстия в нижней части гарнитуры отвечают за охлаждение. Интерфейс будет знаком пользователям смартфонов Galaxy, при этом гарнитура совместима с Google Play Store. Также поддерживаются контроллеры с шестью степенями свободы, аналоговым джойстиком и тактильной обратной связью для работы в 3D-среде.

Samsung заявляет, что Galaxy XR обеспечит до 2,5 часов воспроизведения видео и около 2 часов обычного использования.