Orange Pi Zero 2W được trang bị bởi vi xử lý quad-core Cortex-A53 hiệu suất cao Allwinner H618 với tốc độ lên đến 1.5GHz, bộ xử lý đồ họa Mali G31 MP2 tích hợp, hỗ trợ OpenGL ES 1.0/2.0/3.2, OpenCL 2.0, Vulkan 1.1. Nó có các tùy chọn cấu hình bộ nhớ LPDDR4 là 1GB / 1.5GB / 2GB / 4GB, hỗ trợ 16MB SPI Flash, tích hợp Wi-Fi5, BT5.0, với hỗ trợ BLE. Orange Pi Zero 2W có thể mở rộng thêm cổng USB2.0, Ethernet 100M, bộ thu hồng ngoại, đầu ra âm thanh, đầu ra TV, nút nguồn, vv. thông qua kết nối 24 chân với bo mạch chuyển đổi. Hơn nữa, cổng mở rộng 40 chân trên bo mạch làm giàu thêm các giao diện chức năng của bo mạch và tăng cường tiềm năng phát triển. Orange Pi Zero 2W tuân theo triết lý thiết kế nhỏ gọn và tinh xảo của dòng Zero, với kích thước PCB là 30mm X 65mm X 1.2mm, và có thể được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như hộp truyền hình, thiết bị trình chiếu màn hình thông minh, nhà thông minh, cổng thông minh, IoT và các lĩnh vực khác. Orange Pi Zero 2W hỗ trợ các hệ điều hành như Android 12 TV, Debian 11, Debian 12, Ubuntu 22.04, Ubuntu 20.04, Orange Pi OS (Arch) và các hệ điều hành khác.