紅米K40Ultra系列，將配置天璣2000處理器，聯發科天璣2000是續華為麒麟1020，蘋果A14之外第三款採用臺積電5奈米工藝的晶片，和採用三星工藝的驍龍875相比，具有一定的優勢，與華為的麒麟9000也有一拼。

聯發科的CPU和GPU將上ARM最新的A78架構和CortexX1架構，後者是一個滿血加強版，效能更勝一籌。新一代A78架構的效能在1W功率下比A77提升了20%，功耗卻降低了50%。Cortex-X1為ARM首款自定義高效能核心，採用全新處理器架構，其效能比A77提升30%，比A78提升了22%，ML機器學習效能提升100%。Cortex-X1允許客戶在研發初期階段參與晶片自定義，定製不同的特性。

紅米K40Ultra正面採用的是一塊6.7英寸的三星AMOLED螢幕，支援最高144Hz重新整理率（重新整理率越高，我們看到的畫面也就越連貫、流暢。一秒鐘顯示60個畫面，就是60Hz；一秒鐘顯示144個畫面，就是144Hz。），螢幕素質表現極佳。

紅米K40Ultra在前置攝像鏡頭的設計上，並不同於以往的升降式鏡頭，而是採用了手機左上角挖孔（在橫屏時，左挖孔的位置正好被左手拇指擋住沒什麼感覺）設計，孔徑極小。

紅米K40Ultra後置鏡頭採用了豎排鏡頭設計（四顆鏡頭垂直襬放），其中主鏡頭畫素1.08億，另外三顆分別是1600萬超廣角鏡頭、1200萬長焦鏡頭和200萬的景深鏡頭。

紅米K40Ultra將內建了一塊5600mAh的大容量電池，並且配備了120W的超級快充技術（120W是最大功率支援120W，並不是說可以保證120W的充電功率。），該機的續航能力將會非常給力。