Trên đỉnh máy có jack cắm tai nghe 3.5 mm. Xperia Z2 được trang bị khả năng chụp hình mạnh mẽ với camera sau 20,7 Mpx cảm biến Exmor RS, ống kính G Lens khẩu độ f/2.0, chiều dài tiêu cự 27mm, cho phép chụp ảnh yếu sáng tốt. Khả năng mạnh mẽ của chiếc camera này là quay phim 4K, tính năng TimeShift cho phép quay phim tốc độ nhanh 120 fps ở độ phân thay man hinh giải 720p bên cạnh việc hỗ trợ thay man hinh sony z ultra chụp ảnh. Máy cũng có camera sony z ultra trước 2,2 Mpx hỗ trợ đàm thoại video và chụp ảnh. Camera sau được trang bị kèm đèn Flash giúp hỗ trợ chụp thiếu sáng tốt.
Sony áp dụng định dạng MPEG-4 AVC trên Z2 với khả năng nén cực cao và giải mã ra thiết bị với chất lượng lên đến 50 Mbps. Với 1 phút video quay được thì nó tiêu tốn dung lượng khoảng 400 MB. Sony cũng cho biết hãng đã áp dụng cơ chế chống thay cảm ứng rung 3 chiều (lắc ngang, dọc, mô thay cảm ứng sony z2 phỏng xoay cảm biến) trên sony z2 chiếc Z2 để giả lập nó như hệ thống cơ học. Xperia Z2 có thể kéo ISO lên đến 6.400 và cân chỉnh phơi sáng thông minh hơn.
Camera cho chất lượng ảnh chụp đẹp, chi tiết, màu sắc chân thực, sống động. Đặc biệt, Z2 cũng được trang bị các tính năng chụp ảnh độc đáo như Sweep Panorama (ảnh toàn cảnh), Timeshift Brust (chụp liên tục trong 2 giây), ghép hiệu ứng thực tế ảo AR vào ảnh hay video. Ngoài ra, còn có một số tính năng khác rất thú vị và khá hữu dụng như Live Social đề truyền thay nắp lưng video trực tiếp lên mạng thay nắp lưng sony z3 xã hội, Info Eyes để tìm kiếm sony z3 trông tin qua camera và Background Defocus đem đến hiệu ứng xóa phông như DSLR cho ảnh sau khi chụp.
Camera cho tốc độ chụp lấy nét nhanh, hỗ trợ hàng loạt tính năng chỉnh sửa ảnh hấp dẫn. Màn hình sống động, chip xử lý mạnh mẽ cùng tính năng đa dạng. Xperia Z2 được trang bị màn hình hiển thị 5,2 inch theo công nghệ Triluminos IPS. Màn hình máy cho độ phân giải 1080 x 1920 pixel và mật độ điểm ảnh lên tới 424ppi có khả năng tái hiện màu sắc sống động hơn hẳn so với Z1. Góc xem cũng được cải thiện đáng kể. Tông màu rất hoàn hảo, ấm áp và rực rỡ, không bị ngả xanh hay ngả ghi như nhiều smartphone khác trên thị trường.