Les vraies nouveautés du modèle sont donc à trouver du côté de l'écran et de la caméra. L'appareil, qui reste évidemment fidèle au système d'exploitation Android de Google, dont Samsung est l'un des principaux porte-étendards, a en effet un grand écran haute définition dit "Super Amoled Full HD". Pour l'anecdote, cet écran tactile fonctionne également avec des gants, et peut réagir à un mouvement de la main sans contact.
Le S4 présente par ailleurs une caméra arrière de 13 mégapixels – contre 8 pour le S3 – et propose une série de nouveaux gadgets permettant notamment d'effacer des photos des éléments en arrière-plan. Une caméra en façade de 2 mégapixels permettra également de prendre des photos des deux côtés de l'appareil en même temps. Enfin, le Galaxy S4 se distingue nettement de l'iPhone 5 en misant sur une batterie bien plus importante – puissance de 2 600 mAh, contre 1 440 mAh sur l'iPhone 5 – argument de poids pour les utilisateurs de mobiles.
Dans les nouvelles fonctionnalités logicielles présentées figure notamment la reconnaissance des mouvements oculaires. Le nouveau Galaxy pourra en effet interrompre des vidéos quand l'utilisateur regarde ailleurs, et les reprendre quand son regard revient sur l'écran, voire faire descendre ou remonter automatiquement le texte d'un e-mail ou d'une page internet.
Pour les voyageurs, un traducteur automatique pour le texte et la voix est également disponible en plusieurs langues comme l'anglais, le français, l'allemand, l'italien, le chinois, le japonais, l'espagnol ou le portugais.
