三星S8配备了骁龙835或Exynos 8895处理器，运行在Android 7.0 Nougat系统下。它拥有5.8英寸的AMOLED屏幕，分辨率为2960x1440，屏幕比例达到18.5:9，创新的infinity无限屏幕设计。内存规格为4GB，存储容量64GB（支持microSD扩展至256GB）。摄像头方面，后置1200万像素双摄，f/1.7光圈，支持OIS光学防抖；前置800万像素镜头，同样支持自动对焦。手机配备3000mAh电池，具备IP68级防水防尘功能，还集成了指纹识别、虹膜识别和面部识别。此外，它支持USB-C接口，快速充电以及Qi/Powermat无线充电，网络支持包括Wi-Fi 802.11ac MIMO、蓝牙5.0、NFC、GPS等多种连接方式，尺寸为148.9 x 68.1 x 8 mm，重量155g。
对于S8+，升级为6.2英寸AMOLED屏幕，分辨率为2960x1440，同样具备18.5:9屏幕比例和infinity无限屏幕。处理器选择与S8相同，内存和存储容量保持4GB和64GB（可扩展至256GB）。相机方面，双摄规格不变，但电池容量提升至3500mAh。其它功能如防水防尘、USB-C接口、快速充电、无线充电等在S8+上同样具备。S8+的尺寸为159.5 x 73.4 x 8.1 mm，重量略增至173g。