Procesador: la consola cuenta con una unidad central de procesamiento Motorola 68000 de 16 bits y una velocidad de reloj de 7.6 MHz.
Gráficos: una de las características distintivas de la Mega Drive es su capacidad para mostrar hasta 64 colores en pantalla de un total de 512 disponibles. También ee compatible con una resolución de 320×224 píxeles.
Sonido: cuenta con un chip de sonido Yamaha YM2612. Además, tiene un chip de sonido adicional llamado PSG (Programmable Sound Generator) que brinda efectos de sonido adicionales.
Controles: la consola presenta dos puertos de controladores en la parte frontal, lo que permite a los jugadores disfrutar de juegos multijugador.
También se lanzaron diversos periféricos y accesorios para la Mega Drive, como el SEGA CD, que añade capacidad de reproducción de CD-ROM, y el SEGA 32X, que mejora los gráficos y expande la capacidad de la consola.
