新開発の大口径EDAレンズ（※特殊低分散非球面レンズ）や4枚のスーパーEDレンズ（※超特殊低分散レンズ）を含む18群28枚の贅沢なレンズ構成によって、色にじみ、フレアを抑え、ズーム全域で開放F4.5の大口径でありながら、周辺まで優れた解像力を実現。独自のコーティング技術「Z Coating Nano」を採用し、逆光下など厳しい撮影環境でもヌケのよいクリアな描写。1.25倍のテレコンバーターを本体に内蔵しており、高い光学性能はそのままに最大1000mm相当（※135mm判換算）の超望遠手持ち撮影が可能。さらに別売のテレコンバーター「M.ZUIKO DIGITAL 1.4x Teleconverter MC-14」および「M.ZUIKO DIGITAL 2x Teleconverter MC-20」にも対応し、「MC-20」と組み合わせることで最大2000mm相当（※135mm判換算）という驚異的な超望遠撮影も可能。本レンズはズーム全域で最短撮影距離1.3m、最大撮影倍率0.57倍（※135mm判換算）の近接撮影性能も実現、内蔵のテレコンバーター使用時は最大撮影倍率が0.71倍（※135mm判換算）へと上がり、より本格的なテレマクロ撮影が可能。

耐環境性に優れた小型軽量設計鏡筒の素材にはマグネシウム合金や炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を用い、さらにレンズフードには装着時に重心がレンズ先端に寄らないよう軽量なカーボンファイバーを採用。各所に最適な素材を使用することで、強度と精度を確保しながらも長さ314.3mm、重さ1875g（※レンズキャップ、レンズリアキャップ、レンズフードを除く）の小型軽量化を実現。優れた防塵・防滴・耐低温性能も備えており、「OLYMPUSOM-DE-M1X」などと組み合わせ、雨や雪の中など過酷なフィールドであっても安心して撮影を続けられます。本レンズに施された遮熱塗装は従来の黒塗装に比べ、太陽光の赤外線を高効率に反射し、炎天下の使用でもレンズ内の温度上昇を抑えることで、安定した光学性能を発揮。さらに最前面のレンズには滑らかなため傷がつきにくいフッ素コーティングを施し、メンテナンス性にも優れています。レンズ構成図過酷な撮影条件でも安心の防塵・防滴・耐低温性を実現。

世界最強8段（※CIPA規格準拠。2軸加振時（Yaw/Pitch）半押し中手ぶれ補正：OFF使用ボディー：OM-D E-M1X レンズ焦点距離：150mm時（35mm判換算300mm相当時）2020年11月17日現在）の補正を実現する「5軸シンクロ手ぶれ補正」と高速・高精度AF 「5軸シンクロ手ぶれ補正」に対応し、300mm相当（※135mm判換算）で世界最強8段（※CIPA規格準拠。2軸加振時（Yaw/Pitch）半押し中手ぶれ補正：OFF使用ボディー：OM-D E-M1X レンズ焦点距離：150mm時（35mm判換算300mm相当時）2020年11月17日現在）、内蔵テレコンバーター使用時の1000mm相当（※135mm判換算）においても6段もの手ぶれ補正性能を実現。別売のテレコンバーター「MC-20」と組み合わせた最大2000mm相当（※135mm判換算）の超望遠域であっても、強力な手ぶれ補正は有効。高画質な手持ち撮影が行えるため、モータースポーツやネイチャーなどの分野で威力を発揮。また、オリンパス独自の高精度薄肉レンズ加工技術によって、フォーカスレンズの軽量化を図っており、ズーム全域で高速かつ高精度なフォーカシングが可能。

快適な操作が可能なゴム製のズームリング／フォーカスリング・任意のフォーカス位置を記憶、呼び出せるプリセットフォーカス機能・持ち運びにも適した形状、サイズの三脚座・運搬性の向上とマウント部への負荷を軽減する三脚座へのストラップ取り付け部を装備。