HTC Desire 816采用了一块5.5英寸的Super LCD2触摸屏，搭载了一颗1.6GHz主频的高通骁龙MSM8228四核处理器，辅以1.5GB RAM及8GB机身内存，最高支持128GB存储卡扩展。系统方面则搭载了最新的Android 4.4操作系统，同时也内置了HTC深度定制的Sense5.5 UI。

拍照方面，HTC Desire 816拥有一枚500万像素f/2.8光圈前置摄像头、一枚1300万像f/2.2光圈素后置摄像头，电池采用了2600mAh电池，而机身厚度仅为7.99毫米，整体配置属于是一款中高端产品。其他方面，HTC 816内置“POWER TO GIVE”应用，可以让用于捐献处理器的闲置性能，在手机待机的状态下可以做一些公益性的事情。同时，HTC Desire 816还支持双卡双待。