L'utilisation de matériaux en verre spéciaux et de haute qualité garantit une reproduction des couleurs précise et une netteté supérieure, parfaite pour les exigences des capteurs de caméra haut de gamme d'aujourd'hui. La conception optique (17 éléments en 12 groupes) utilise 2 éléments XR (indice de réfraction extra), 3 éléments LD (faible dispersion), 3 éléments GM (asphériques en verre moulé) et un élément de lentille hybride asphérique.

Les lentilles haute performance minimisent les erreurs d'image telles que les aberrations chromatiques (franges colorées), auxquelles les objectifs zoom lumineux sont quelque peu sensibles, tout en assurant une qualité d'image uniformément élevée sur l'ensemble du champ. Le stabilisateur d'image VC (Vibration Compensation) du SP 24-70mm G2 est contrôlé, tout comme l'autofocus, par l'unité Dual-MPU (Dual Microprocessing Unit). De plus, un nouvel algorithme a été installé pour optimiser le contrôle et le traitement du signal du système VC. Le système VC maintient désormais jusqu'à 5 stops de compensation, le rendant encore plus adapté aux prises de vue à main levée même dans des conditions de faible luminosité.

Le nouveau SP 24-70mm G2 est équipé d'une unité Dual-MPU. Deux unités de traitement séparées permettent le traitement des signaux numériques du stabilisateur d'image VC et de l'autofocus USD à grande vitesse. Par exemple, les commandes de l'appareil photo et du moteur AF peuvent être interprétées et exécutées avec une grande précision en un éclair. Tous les éléments de lentille sont dotés d'un revêtement eBAND (Extended Bandwidth & Angular-Dependency) spécialement développé par Tamron pour le SP 24-70mm G2. Cette technologie combine un traitement multicouche traditionnel et un revêtement nano avec un indice de réfraction extrêmement bas. Le pare-soleil du nouveau SP 24-70mm G2 dispose désormais d'un mécanisme de verrouillage innovant qui empêche le pare-soleil de tomber ou de glisser accidentellement pendant l'utilisation.