Non c'erano praticamente dubbi su quale risoluzione Nikon avrebbe scelto per la sua reflex APS-C di fascia media: con le entry level e la full frame consumer posizionate a 24 megapixel era abbastanza scontato che anche Nikon D7100 avrebbe adottato lo stesso numero di megapixel. Nikon dichiara che il sensore CMOS APS-C (23,5x15,6 mm) da 24,1 megapixel è un elemento di nuovo sviluppo: effettivamente rispetto alla versione di pari risoluzione che equipaggia Nikon D5100 troviamo una grossa differenza, Nikon D7100 è priva del filtro anti-aliasing low-pass al fine di massimizzare la risoluzione. Con la full frame D800 Nikon aveva scelto di presentare anche una versione priva del filtro anti-aliasing, Nikon D800E, ma in questo caso la casa nipponica ha scelto di lanciare solo il modello senza optical low pass filter (OLPF).
Il sensore in formato DX, assistito dal processore EXPEED 3, lavora a sensibilità ISO nominali comprese tra 100 e 6400 ISO, con due passi di espansione fino ad arrivare a 25600 ISO. La macchina registra file RAW .NEF a 12 o 14 bit. Rispetto al modello precedente abbiamo una evoluzione sotto il profilo dell'autofocus: il modulo Nikon Multi-CAM 4800DX a 39 punti è stato sostituito dal modulo a 51 punti Nikon Multi-CAM 3500DX, già visto su D300S, che include 15 sensori a croce. Il punto AF centrale è in grado di lavorare ad aperture inferiori a f/5.6 oppure pari a f/8).
Novità è la funzione crop 1,3x che ritaglia una porzione dell'immagine per allungare la focale percepita fino a 2x rispetto a quella riportata sui dati di targa dell'ottica (in pratica ritaglia una porzione di immagine di area pari a quella di un sensore Quattro Terzi, sebbene mantendo il rapporto prospettico 3:2): utilizzando questa funzionalità la copertura del modulo autofocus risulta estesa a tutto il fotogramma. Come accade in casa Sony, facendo gestire al processore una mole inferiore di dati, la modalità crop telezoom 1,3x permette di aumentare la cadenza di scatto: la raffica arrica così infatti a 7fps, contro i 6 a piena risoluzione.
Sempre parlando di copertura, quella offera dal mirino a pentaprisma è pari al 100% dell'inquadratura, mentre l'ingrandimento è pari a 0,94x. Nel mirino è stata rinnovata la parte che mostra i dati di scatto, utilizzando un maggiormente visibile pannello OLED. Il display posteriore da 1229K punti e 3,2" utilizza una matrice RGBW per risultare più luminoso e più visibile in condizioni di forte illuminazione, come ad esempio sotto il sole.
Tra le funzionalità di scatto non manca la tecnologia D-Lighting, ormai marchio di fabbrica dei prodotti Nikon, mentre è una novità la funzione HDR automatica che fonde due scatti. Dal punto di vista video troviamo supporto Full HD 1920x1080 fino a 60i/50i e 30p/25p/24p. Interessante la presenza non solo di un connettore per collegare un microfono esterno, ma anche del jack da 3,5mm per utilizzare cuffie per un monitoraggio più preciso sul campo dell'audio. In foto e video la lettura della luce è affidata al sensore di misurazione esposimetrica RGB a 2016 pixel con riconoscimento scena.
Come Nikon D7000 anche la nuova Nikon D7100 offre un corpo macchina resistente con coperchi in lega di magnesio e un doppio slot per schede di memoria SD/SDHC/SDXC. In questo caso però il grado di resistenza ad acqua e polvere è maggiore ed equiparabile a quello di modelli come D300S e D800. Per il prezzo ufficiale per l'Italia bisognerà attendere le comunicazioni Nital, ma fonti estere parlano di €1,399 in kit con l'ottica 18-105mm F3.5-5.6 VR.