1. 传感器：佳能EOS 5D Mark III采用2230万像素的新一代CMOS传感器，相比之下，5D Mark II拥有2110万有效像素的CMOS传感器。尽管像素提升不大，但新CMOS传感器在图像细节、色彩还原和画面层次方面有所提升。
2. 图像处理器：5D Mark III搭载了DIGIC 5+处理器，性能是DIGIC 4处理器的约三倍。这一提升显著提高了图像画质和高速图像处理效率，而5D Mark II使用的是DIGIC 4处理器。
3. 感光度：得益于DIGIC 5+处理器，5D Mark III的感光度范围从50-25600扩展至100-102400，而5D Mark II的感光度范围是100-6400，可扩展至ISO 50-25600。这使得5D Mark III在高感光度下的画质表现有了显著提升。
4. 对焦系统：5D Mark III的对焦系统得到了彻底升级，配备了与1Dx相同的61点对焦系统，其中41个点为高速度、高精度十字对角点，使得对焦速度更快、更精准。而5D Mark II只有9个可见对焦点和6个隐藏点。
5. 测光系统：5D Mark III采用了iFC 63区双层测光感应器，提高了测光的精确性。
6. 显示屏：5D Mark III配备了3.2英寸、104万像素的Claer View II技术液晶显示屏，相比之下，5D Mark II的显示屏为3英寸、92万像素。这使得照片回看时更加细腻，色彩还原更出色。
7. 取景器：5D Mark III的取景器视野率为100%，而5D Mark II为98%。100%视野率的取景器提供了与实际拍摄范围基本一致的取景效果。
8. 连拍速度：借助DIGIC 5+处理器，5D Mark III实现了每秒约6张的连拍，即使在2230万像素的感光元件下，拍摄运动物体也更为高效。
9. 高清视频拍摄：5D Mark III不仅继承了5D Mark II的1920X1080高清视频拍摄功能，还支持每秒30帧、25帧和24帧的视频拍摄，以及SMPTE时间码支持，提供了更灵活的视频编辑和多机视频拍摄能力。
10. 存储卡：5D Mark III支持CF和SD双存储卡，而5D Mark II仅支持CF卡。这一改变为连拍和高清视频拍摄提供了更强的存储保障。
