Nikon D90 to aparat, który wyznacza całkowicie nowy poziom jakości i funkcjonalności w segmencie lustrzanek cyfrowych przeznaczonych dla zaawansowanych amatorów. Jest to pierwsza w historii fotografii lustrzanka, która udostępnia funkcję rejestracji filmów. W modelu D90 połączono rozwiązania techniczne zapożyczone z flagowych lustrzanek cyfrowych Nikon z szeregiem zaawansowanych i nowatorskich funkcji, aby uczynić fotografowanie (i nie tylko) przyjemnym jak nigdy dotąd.

D90 został wyposażony w nowoczesną matrycę APS-C (DX) CMOS o rozdzielczości 12.3 milionów pikseli. Podobnie jak w modelach D700, D300 i D60 zastosowano układ samoczynnego usuwania zanieczyszczeń z powierzchni matrycy.
Nowatorska funkcja D-Movie pozwala rejestrować filmy w formacie Motion JPEG (AVI) z maksymalną rozdzielczością HD 1280 x 720 pikseli, prędkością 24 klatek na sekundę i dźwiękiem monofonicznym. W tym trybie ustawianie ostrości odbywa się manualnie. Duża matryca aparatu (w porównaniu z przetwornikami w kompaktach i typowych kamerach amatorskich) i wysoka czułość zapewniają wyjątkową jakość obrazu.

System AF jest identyczny jak w Nikon D200 i D80 (Multi-CAM 1000). Zawiera on 11 czujników z tego centralny to czujnik krzyżowy. Układ pól idealnie sprawdza się w większości warunków zdjęciowych i obejmuje opcję Śledzenie 3D (11 punktów), która pozwala modyfikować kompozycję ujęcia już po ustawieniu ostrości na główny obiekt. System rozpoznawania scenerii z funkcją wykrywania twarzy łączy dane z czujników autofokusa i pomiaru światła w celu precyzyjnego dobierania ekspozycji i wykonywania zdjęć o dużej ostrości. kl/s.

Za pomiar światła i balansu bieli jest odpowiedzialny słynny 1005-pikselowy czujnik RGB (3D-Color Matrix II). Poddano go jednak kilku istotnym modyfikacjom i obecnie rozpoznaje on również kształt i położenie fotografowanego obiektu (system rozpoznawania scenerii). Całkowicie nowy jest system AF (Nikon Multi-CAM 3500FX - taki sam jak w Nikon D3). Zawiera on 51 czujników z tego 15 to czujniki krzyżowe, które działają nawet z obiektywami o jasności do f/5.6. Liczbę punktów można ograniczyć do 21 lub do 9.

Za pomiar światła i balansu bieli jest odpowiedzialny 420-pikselowy czujnik RGB (3D-Color Matrix II). Rozpoznaje on również kształt i położenie fotografowanego obiektu (system rozpoznawania scenerii). Oczywiście aparat oferuje pełny zakres trybów naświetlania, od manualnego poprzez preselekcję czasu i przysłony aż po zaawansowane programy tematyczne, które automatycznie optymalizują ustawienia aparatu, m.in. Przetwarzanie obrazu i funkcję D-Lighting, pod kątem popularnych stylów, efektów i scenerii fotograficznych. Do wyboru są programy Portret, Krajobraz, Makro, Zdjęcia sportowe i Portret nocny. Aktywna funkcja D-Lighting zachowuje szczegóły w rozjaśnionych i zacienionych obszarach kadru, zapewniając doskonałej jakości zdjęcia o naturalnym kontraście. Można ją włączać manualnie lub automatycznie, a do wyboru są cztery poziomy intensywności działania. Funkcja Picture Control (ustawienia Standardowe, Żywe, Neutralne, Monochromatyczne, Portretowe i Krajobrazowe) umożliwia dostosowywanie wyglądu i nastroju wykonywanych fotografii.

Funkcja Live View stała się już żelaznym punktem w każdej nowoczesnej lustrzance. Tryb Podgląd na żywo z autofokusem ułatwia komponowanie zdjęć przy użyciu monitora LCD. Dostępne są trzy tryby AF: Priorytet twarzy przeznaczony do zdjęć portretowych (umożliwia wykrywanie maksymalnie pięciu zarysów twarzy w obrębie kadru), Szeroki plan do fotografowania bez statywu i Normalne pole do fotografowania z użyciem statywu (ostrość można ustawić na dowolne miejsce w kadrze).