Net als eerder bij de NEX-C3, heeft Sony de NEX-5N uitgerust met een nieuwe beeldsensor. In plaats van de beeldsensor met 14,2 megapixels maakt Sony gebruik van de cmos-sensor met 16,7 megapixels die ook in de huidige Alpha SLT-A55V terug te vinden is. De NEX-5N kan verder 1080/50p-video opnemen en het is mogelijk om de belichting van de camera tijdens filmen handmatig in te stellen.