Quatro núcleos Cortex-A53 de 1,6 GHz compõem o novo chip, além de outros quatro Cortex-A73 de 2,3 GHz voltados às tarefas mais exigentes. Sabe-se que a GPU é a Mali-G72 MP3 de segunda geração, embora a frequência ainda não tenha sido divulgada. De modo geral, o Exynos 9610 é um chip que deve fazer frente ao Snapdragon 660. Tal como o Exynos 9810 que equipa o Galaxy S9 em várias partes do mundo (a versão vendida no Brasil vem com o Snapdragon 845, vale relembrar), o Exynos 9610 tem processo de fabricação FinFet de 10 nanômetros. O processador conta também com o Cortex-M4F, controlador de baixo consumo que mantém em constante funcionamento sensores de reconhecimento de gesto e voz, por exemplo. Com relação à conectividade, o novo processador traz suporte a recursos como Wi-Fi 802.11ac MIMO 2×2, Bluetooth 5.0, GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo, rádio FM e, como destaque, um modem LTE de categoria 12, que permite taxas de até 600 Mb/s (megabits por segundo) no download e 150 Mb/s no upload.
Talvez a maior novidade do Exynos 9610 seja a capacidade de utilizar aprendizagem profunda junto ao processador de sinal de imagem (ISP). Na prática, isso permitirá ao dispositivo equipado com o chip executar, entre outras funções, reconhecimento facial mais rapidamente ou gravação de vídeos em slow motion com 480 frames por segundo em full HD; em gravações 4K, a taxa chega a 120 frames por segundo. A produção em massa do Exynos 9610 está prevista para o segundo semestre. Os primeiros dispositivos equipados com o chip devem chegar ao mercado no fim do ano ou, mais provavelmente, no primeiro semestre de 2019.