佳能5D Mark III雖然在像素數量上沒有明顯提升，但其內部已經完全不同。除處理速度是前代產品約17倍的全新影像處理器DIGIC 5+外，5D III的高感性能、AF系統、測光系統、快門系統、取景及顯示系統等相比前代機型同樣有著革命性的改變。

    常用感光度高達ISO 25600，擴展時最高ISO 102400

    新開發的全畫幅CMOS圖像感應器的基本性能，加上高性能DIGIC 5+數字影像處理器的圖像處理，實現了ISO 100-25600的常用感光度。比EOS 5D Mark II的常用感光度上限ISO 6400提高了兩個等級，擴大了高感光度范圍。即使在光量少的室內和夜間也能得到高速快門，因此可以有效地抑制被攝體抖動和手抖動進行手持拍攝。并且EOS 5D Mark III的低感光度范圍也很廣，利用低感光度即使是在明亮的室外使用大光圈定焦鏡頭也能以接近最大光圈的設置輕松拍攝。具有擴展ISO感光度設置功能，可以選擇L(相當于ISO 50)、H1(相當于ISO 51200)、H2(相當于102400)的ISO感光度。

使用ISO 25600的感光度拍攝

ISO

    中央5點雙十字型的最多41點十字型對焦

    61個自動對焦點中的41點采用呈十字型配置的自動對焦感應器。十字型自動對焦感應器是指將線型自動對焦感應器橫豎重合配置，1點由兩組感應器對焦，能夠更精確地捕捉被攝體。加上使用頻率高的中央5點十字型對焦點與斜向配置的精度更高的對應F2.8光束十字型自動對焦感應器重合，實現雙十字自動對焦。EOS 5D Mark III以從大幅虛化狀態開始對焦速度快的對應F5.6光束自動對焦感應器為基礎，還配置了可搭配最大光圈F4的L級鏡頭等、應用性較高的對應F4光束自動對焦感應器，以及適合精密對焦的對應F2.8光束自動對焦感應器。此系統同時具有高像素機型不可或缺的高對焦精度和拍攝動態被攝體時所需的高對焦速度。實現了超越以往同級機型的高對焦性能。

    動態被攝體預測精度與控制得到進化的人工智能伺服自動對焦III代

    EOS 5D Mark III搭載的人工智能伺服自動對焦III代采用了比人工智能伺服自動對焦II代更高精度、穩定性的算法。人工智能伺服自動對焦III代使用了與EOS-1D X相同的檢測動態被攝體算法，針對被攝體的運動特性和速度變化，增加了關于追蹤性、自動對焦點切換等參數，提高了動態被攝體應對力。通過利用統計演算改良算法，進一步排除多種對焦偏差要素。例如在被攝體前方被障礙物遮擋等場景中，基于之前的數據信息計算接下來的動作，預測被攝體的位置與速度，進行準確對焦。并且通過智能信息顯示光學取景器的搭載，可以配合被攝體動作顯示自動對焦點的變化情況，能夠在嚴謹構圖的同時追蹤被攝體進行連拍。