L'uso di materiali in vetro speciali e di alta qualità garantisce una riproduzione dei colori precisa e una nitidezza superiore, perfetta per le esigenze dei moderni sensori delle fotocamere di alta qualità. La costruzione ottica (17 elementi in 12 gruppi) utilizza 2 elementi XR (Extra Refractive Index), 3 elementi LD (Low Dispersion), 3 elementi GM (Glass-Molded aspherical) e un elemento ottico ibrido asferico.

Le lenti ad alte prestazioni minimizzano gli errori di immagine come le aberrazioni cromatiche (aloni di colore), per cui gli obiettivi zoom luminosi sono un po' più suscettibili, e garantiscono al contempo un'elevata qualità di immagine uniforme su tutta la superficie dell'immagine.

Il sistema di stabilizzazione dell'immagine VC (Vibration Compensation) dello SP 24-70mm G2 è controllato, come anche l'autofocus, dall'unità Dual-MPU (Dual Microprocessing Unit). Inoltre, è stato installato un nuovo algoritmo che ottimizza ulteriormente il controllo e l'elaborazione dei segnali del sistema VC. Il sistema VC ora supporta fino a 5 stop di stabilizzazione, rendendolo ancora più adatto per riprese a mano libera anche in condizioni di scarsa illuminazione.

Il nuovo SP 24-70mm G2 è dotato di un'unità Dual-MPU (Dual Microprocessing Unit). Due unità di elaborazione separate consentono l'elaborazione dei segnali digitali del sistema di stabilizzazione dell'immagine VC e dell'autofocus USD a massima velocità. Ad esempio, i comandi della fotocamera e del motore AF possono essere interpretati e implementati con grande precisione in un batter d'occhio.

Tutti gli elementi ottici sono rivestiti con un trattamento eBAND (Extended Bandwidth & Angular-Dependency) appositamente sviluppato da Tamron per lo SP 24-70mm G2. Questa tecnologia combina un trattamento antiriflesso convenzionale con un rivestimento nano con un indice di rifrazione estremamente basso.

Il parasole del nuovo SP 24-70mm G2 è ora dotato di un innovativo meccanismo di chiusura che previene la caduta accidentale o lo spostamento del parasole durante l'uso.