华为p9采用了全金属机身，并且共推出了六种配色、三种工艺处理方式的机身，包括磨砂工艺、全球首次采用的高抛光拉丝表面工艺和白色陶瓷工艺，共有白色、银色、两款金色、粉色和灰色六种配色可选。
华为p9采用了超窄边框设计，边框只有1.7mm，同时华为p9的机身厚度也再次突破，厚度仅为6.95mm，比三星S7等旗舰手机更轻薄，并且摄像跟机身平齐，无凸起。
华为p9采用了5.2英寸IPS LCD 1080P分辨率屏幕，PPI达423，色彩饱和度高达96%NTSC，最高亮度可达500尼特。搭载16nm工艺的主频2.5GHz麒麟955处理器，搭载3GB RAM 32GB ROM/4GB RAM 64GB ROM，支持存储卡扩展，内置3000mAh电池。
网络方面，华为p9支持双卡双待全网通，支持不同国家和地区20多个频段，配合天际通功能，即使出境也能在线(部分运营商受限)，另外华为p9还支持虚拟三天线技术，无论以何种姿势握持手机，都能获得良好信号质量，同时该机还能自动选择信号质量更好的WiFi网络。华为p9还支持后置指纹识别，号称新一代指纹识别，安全性更高。华为p9采用USB Type C接口，支持快速充电，官方称110分钟即可充满3000mAh电池。
华为p9本次最大的技术亮点就是与莱卡合作的双摄像头技术，华为p9采用两颗超级大像素传感器：两颗1.25um索尼12MP IMX286传感器，两个摄像头一颗负责RGB，一颗负责单色。华为p9的摄像头同时支持三种模式对焦、包括激光对焦、深度对焦和反差对焦，通过双摄像头可以记录景深信息，拍出媲美专业相机的大光圈虚化成像效果，通过双摄像头中的黑白摄像头，华为p9还可以拍摄徕卡经典黑白色调照片，华为p9还提供全手动控制ISO、快门速度、对焦模式、白平衡，曝光模式、测光等模式，支持RAW格式进行保存。
另外，华为p9还首次引入了独立为双摄像头深度计算服务的双核图像处芯片，可以专门来针对深度信息进行计算，使得华为p9的对焦速度，成像运算过程都更为流畅。前置摄像头方面，华为p9搭载800万像素自拍摄像头。
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