Nowy układ przetwarzania obrazu Venus Engine dzięki zastosowaniu czterordzeniowego procesora umożliwia szybkie przetwarzanie sygnałów. Możliwości nowego przetwornika Digital Live MOS i układu Venus Engine pozwalają znacznie zwiększyć czułość zdjęć (maksymalnie ISO25600) oraz poprawić gradację, rozdzielczość i odwzorowanie barw, a zatem uzyskać fotografie o wyjątkowej jakości. Pomimo to każde ujęcie nadal oczywiście wiernie oddaje rzeczywistość — właśnie do tego służą aparaty LUMIX. Nowy aparat DMC-GH4 jest w stanie zapewnić profesjonalną jakość ujęć dzięki funkcjom nagrywania filmów w rozdzielczości 4K (Cinema 4K 4096 x 2160 / 24 kl./s oraz QFHD 4K: 3840 x 2160 / do 30 kl./s) w formacie MOV/MP4. Dostępna jest także funkcja nagrywania z dużą szybkością transmisji: 200 Mb/s (ALL-Intra) lub 100 Mb/s (IPB) bez limitu długości nagrania.

Dodano także różne funkcje przydatne dla osób zajmujących się profesjonalnie nagrywaniem filmów. Długość filmu nie może przekraczać 29 min 59 s. Maksymalna długość zależy od formatu nagrywania i od regionu geograficznego. W przypadku trybu nagrywania o dużej szybkości, przekraczającej 100 Mb/s, należy używać kart pamięci SDXC/SDHC zgodnych z klasą prędkości UHS 3 (U3).  Model DMC-GH4 odznacza się przenośnością i zapewnia dużą szybkość reakcji.

Precyzyjny system autofokusu z detekcją kontrastu korzysta z technologii DFD (Depth from Defocus) w celu uzyskania dużej szybkości autofokusu: ok. 0,07 s. Szybkość wykonywania zdjęć wzrasta do 12 kl./s (w trybie AFS). Wizjer elektroniczny o rozdzielczości 2359 tys. punktów oraz tylny wyświetlacz o rozdzielczości 1040 tys. punktów korzystają z technologii OLED w celu zminimalizowania opóźnienia przy zachowaniu wysokiej rozdzielczości.

Główny korpus aparatu DMC-GH4 został wykonany ze stopu magnezu (pełny odlew przedniej/tylnej części), co sprawia, że jest odporny nawet na bardzo trudne warunki zewnętrzne. Jest również odporny na zalanie i kurz dzięki uszczelnieniu połączeń, a także pokręteł i przycisków. Zmodyfikowano także konstrukcję modułu migawki — jego trwałość wzrosła do 200 000 zdjęć.

Nowy przetwornik Digital Live MOS o rozdzielczości 16,05 megapiksela zapewnia dużą szybkość reakcji i rejestruje zdjęcia o doskonałej jakości i dużej czułości. Szybkość odczytu sygnału wzrosła o ok. 50%, co eliminuje efekt pływania obrazu (rolling shutter) w przypadku korzystania z migawki elektronicznej lub podczas nagrywania filmu. Dzięki zastosowaniu przetwornika Live MOS zakres gradacji został rozszerzony o maks. 1/3 dla niskich wartości ISO. Zaawansowany mechanizm redukcji szumów umożliwia zastosowanie nawet 60-minutowej ekspozycji. Jedną z najważniejszych funkcji modelu GH4 jest możliwość nieograniczonego rejestrowania filmu w rozdzielczości 4K (Cinema 4K: 4096 x 2160 / 24 kl./s oraz QFHD 4K: 3840 x 2160 / do 30 kl./s) w formacie MOV/MP4.