La Pentax K20 rispetta le dimensioni della sua fascia in un corpo di 141,5x101x70 mm e dal peso di 715 g senza batteria. L'impugnatura è comoda e nonostante i tasti a disposizione del pollice della mano destra siano tanti, la possibilità di personalizzarne le funzioni consente di usarne un numero limitato e maggiormente gestibile in fase di scatto. Sia l'impugnatura sagomata che l'incavo per il pollice sono ricoperti in gomma antiscivolo mentre il resto del corpo è costituito da plastica nera antiurto.
Sul dorso i tasti funzione sono disposti tutto attorno allo schermo lcd da 2,7" TFT: a sinistra sulla fascia l'accesso al menù, cestino, informazione e revisione degli scatti; poco sopra a lato del mirino il tasto di attivazione del bracketing. A destra dello schermo sporge il joypad di selezione delle diverse funzioni, i tasti di compensazione esposimetrica, blocco del fuoco e dell'esposizione, il selettore del sistema Shake Reduction e la ghiera posteriore, alla quale possono essere assegnate via menù le regolazione di tempi diaframmi o compensazione. Concentrica al joypad è posizionata la ghiera che consente di modificare la selezione dei punti di messa a fuoco tra centrale,automatico o manuale.
Il mirino è di per sè ampio anche se non estremamente nitido, fattore che delude un po' per via delle aspettative create dal pentaprisma. La compensazione diottrica si trova superiormente e consiste in un selettore a scorrimento orizzontale. La spalla della fotocamera riporta sul lato destro uno schermo retroilluminato sul quale vengono visualizzati i valori esposimetrici, stato della batteria, modalità di scatto e numero di scatti rimanenti (oppure sensibilità ISO)
A sinistra è la ghiera di selezione dei programmi a fare da padrona con 10 posizioni, appena sotto è impostabile la modalità di lettura esposimetrica tra spot, media pesata al centro oppure valutativa. Vicino al pulsante di scatto si trova un ulteriore tasto verde che consente di impostare in qualsiasi momento i valori di esposizione ottimali, anche se ci si trova a lavorare in manuale. La stessa ghiera di accensione e spegnimento è provvista di una terza posizione tramite la quale è possibile ottenere un anteprima dello scatto.
La slitta flash trova posto sopra il pentaprisma in posizione arretrata rispetto al flash integrato ed è protetta da un inserto removibile in gomma. La lettura flash viene fatta attraverso l'algoritmo P-TTL applicato sia al piccolo integrato di numero guida 13 a 100 ISO che al flash dedicato esterno da posizionare sulla slitta a contatto caldo.
