Az Olympus 53 évvel ezelőtti népszerű Pen-F cserélhető objektíves modelljét gondolta újra, elődje tetszetős formáját igyekezett megőrizni, emellett igyekezett belecsempészni a legmodernebb optikai technológiákat. Az Olympus PEN-F egyik különleges szolgáltatása, hogy bár 20 Megapixeles szenzorral rendelkezik, a High Res Shot módban 50 Megapixel felbontású képeket is készíthetünk vele hasonlóan, mint az Olympus OM-D E-M5 II-vel.
A 2,36 Megapixeles OLED-kijelzővel ellátott beépített elektronikus keresővel szerelt MILC a különböző beállítások módosításának hatásait valós időben jeleníti meg, ezzel is segítve felhasználóját a felvétel előtt. Az Olympus PEN-F egyik különleges szolgáltatása, hogy a High Res Shot módban 50 Megapixel felbontású képeket is készíthetünk vele hasonlóan, mint az Olympus OM-D E-M5 II-vel. A PEN-F fényképezőgép 5 tengelyes képstabilizáló rendszere – melyet a gyártó már korábbi modelljeiben is használt – 5 FÉ-lépés korrekcióra is képes alacsony ISO érték mellett, rosszabb fényviszonyok mellett is hosszabb exponálást tesz lehetővé.
A kihajtható lcd-kijelzővel rendelkező Olympus PEN-F nem rendelkezik beépített vakuval, de egy minden irányba mozdítható kis méretű külső vakut kapunk hozzá. A fémből készült három vezérlőtárcsával többek között lehetőségünk van közvetlen hozzáférni a szűrők kibővült választékához, könnyedén beállítható a gradációs görbe illetve az expozíció korrekció. Az Olympus ezt a modelljét nem a széles tömegeknek szánta, az ő megfogalmazásuk szerint a Pen-F nem más, mint egy állvány nélküli utcai fotózáshoz ajánlott MILC.