W konstrukcji optycznej wykorzystano 23 soczewki w 19 grupach. Pięć soczewek ze szkła UD (Super Ultra-low Dispersion) – w poprzedniej wersji tego obiektywu były cztery takie soczewki - gwarantuje bardzo wysoką rozdzielczość, kontrast i wierne odwzorowanie barw oraz minimalizują dystorsję i aberrację chromatyczną. Obiektyw został wyposażony w mocowanie filtrów o średnicy 77 mm. Canon EF 70-200mm f/2.8 L IS II USM (tak samo jak poprzednia wersja) ma osiem listków przysłony i dzięki temu bardzo naturalny, plastyczny bokeh (jap. boke - zamazany, tak określa się nieostre partie zdjęć). Minimalna ostrość ostrzenia to zaledwie 120 cm (mniej o 20 cm niż w poprzedniej wersji).
Obiektyw należy do profesjonalnej serii Canon oznaczonej symbolem L (Luxury). Charakteryzuje się ona najwyższą jakością wykonania oraz zwiększoną odpornością na złe warunki pogodowe i uszkodzenia mechaniczne. W obiektywie zastosowano system stabilizacji obrazu IS, który pozwala na wydłużenie czasu ekspozycji bez ryzyka poruszenia aż o 3 EV, czyli 8-krotnie. I tak na przykład na ogniskowej 105 mm zamiast na czasie 1/125 sek. można wykonać zdjęcie już na 1/16 sek. Wbudowany cichy i precyzyjny napęd USM (Ultra Sonic Motor) zapewnia szybką i niemal bezgłośną automatykę ostrości. System FT-M (Full Time Manual) umożliwia przejście do trybu Manual Focus przez dotknięcie pierścienia obiektywu, bez potrzeby przełączania aparatu. Przednia soczewka oraz cały obiektyw są nieruchome podczas zmiany ogniskowej oraz ustawiania ostrości. Ten typ konstrukcji (IF) utrudnia przedostawanie się zanieczyszczeń do wnętrza obiektywu oraz ułatwia stosowanie filtrów, w szczególności połówkowych i polaryzacyjnych kołowych. W zestawie z obiektywem jest profilowana osłona przeciwsłoneczna i oraz obejma ze stopką do mocowania na statywie.
Cechy charakterystyczne:
- nominalny zakres ogniskowych: 70-200 mm,
- ekwiwalent ogniskowych po podłączeniu do lustrzanki APS-C Canon: 112-320 mm,
- ekwiwalent ogniskowych po podłączeniu do lustrzanki APS-H Canon: 91-260 mm,
- konstrukcja optyczna: 23 elementów w 19 grupach, 1 element fluorytowy oraz 5 soczewek ze szkła UD,
- stałe światło: f/2.8,
- system stabilizacji obrazu IS,
- napęd USM,
- profesjonalna seria L (Luxury),
- minimalna odległość ostrzenia: 120 cm,
- średnica mocowania filtra: 77 mm,
- zdejmowana obejma do mocowania na statywie,
- waga: 1490 g.