Het toestel is voorzien van de nieuwe A7 chip, dit is een 64-bit chip. Apple is de eerste fabrikant die deze chip voor een smartphone gebruikt. De officiële Apple-apps en iOS zijn voor geoptimaliseerd voor 64-bit. De apps zullen door deze chip sneller draaien en vloeiender werken. Ten opzichte van haar voorganger zal de 5S zo’n vijf keer sneller zijn. Naast de chip is het apparaat voorzien van een M7 Motion coprocessor welke constant alle bewegingen bij houdt. Dit biedt onder andere meer mogelijkheden voor bijvoorbeeld fitnessapps. De iPhone 5S heeft een betere batterijduur dan de iPhone 5 met een spreektijd van 10 uur via 3G en een standbytijd van 250 uur. De 8.0 megapixelcamera in het toestel bevat een door Apple nieuw ontwikkelde lens en is daarmee een stuk verbeterd. De sensor heeft een groter bereik en de camera levert foto’s van betere kwaliteit door het gebruik van grotere pixels.
Een grote verandering ten opzichte van eerdere iPhones is de vingerafdrukscanner genaamd Touch ID Sensor, waar de iPhone 5S over beschikt. In de home knop van het toestel bevindt zich een sensor. Wanneer een vinger de knop raakt detecteert de rand rondom de home knop dit. Met deze scanner wordt het mogelijk om door middel van een vingerafdruk apps te kopen of het toestel te ontgrendelen. De knop is van saffier gemaakt en zal geen krassen oplopen, de vingerafdruk blijft dus leesbaar.
Eén van de leukste en nieuwste ontwikkelingen die op de iPhone 5s zijn gekomen is bijvoorbeeld de functie om video in slowmotion af te spelen. Het is gewoonweg fantastisch en grappig om video’s in slowmotion af te spelen. Ook het terugspoelen kennen we van tv en levert veelal de leukste video momenten op.