DMC-TZ20 jest wyposażony w ultra szerokokątny, 24-mm obiektyw LEICA DC z optycznym zoomem 16x (odpowiednik w aparacie analogowym 35 mm: 24-384 mm), w którym zastosowano nanotechnologię powlekania powierzchni soczewek, wyjątkowo skutecznie redukującą zamglenia i rozbłyski. Z optycznego zoomu 16x można korzystać również podczas nagrywania filmów. W szerokokątnym ustawieniu 24 mm aparat obejmuje obszar o około 213% większy niż aparat ze standardowym obiektywem 35 mm. Przetwornik MOS o rozdzielczości 14,1 megapiksela umożliwia wykonywanie zdjęć z szybkością 10 kl./s w pełnej rozdzielczości. Zastosowany został również układ przetwarzający Venus Engine FHD, udostępniający technologię inteligentnej rozdzielczości umożliwiającą korzystanie z funkcji inteligentnego zoomu 21x.

DMC-TZ20 pozwala nagrywać filmy AVCHD w pełnej wysokiej rozdzielczości 1920x1080 pikseli w formacie 60i(NTSC)/50i(PAL) z dźwiękiem w formacie Dolby® Digital Stereo Creator. Dedykowany przycisk umożliwia natychmiast rozpocząć filmowanie bez konieczności wykonywania jakichkolwiek dodatkowych operacji. Podczas filmowania dostępny jest również tryb iA. System stabilizacji obrazu POWER O.I.S. z trybem aktywnym przydaje się podczas filmowania podczas spaceru lub zabawy z dziećmi. DMC-TZ20 może również nagrywać filmy w rozdzielczości QVGA z dużą szybkością umożliwiając uchwycenie szczegółów ruchu, których nie jest w stanie dostrzec nieuzbrojone ludzkie oko.

DMC-TZ20 został wyposażony we wbudowany moduł GPS. Współrzędne geograficzne lokalizacji, w której zostało wykonane zdjęcie zapisywane są automatycznie w danych EXIF. Te oznaczone geograficznie zdjęcia mogą być z łatwością przypinane na mapach w społecznościowych serwisach internetowych. Wykorzystując wewnętrzne dane DMC-TZ20 umożliwia również wyświetlanie nazwy kraju, stanu, miasta i obiektu geograficznego, na bieżąco udostępniając informacje na temat miejsca, w którym wykonywane jest zdjęcie. Zdjęcia z dołączonymi nazwami lokalizacji są wg nich alfabetycznie automatycznie porządkowane w wirtualnych folderach umożliwiając szybkie odszukanie.

DMC-TZ20 jest wyposażony w 3,0-calowy dotykowy ekran LCD o rozdzielczości 460 000 pikseli. Podczas fotografowania można błyskawicznie, wskazać na nim palcem obiekt, na którym ma zostać ustawiona ostrość, a nawet wyzwolić migawkę. Dodatkowo funkcja dotykowego zoomu udostępnia szybkie i intuicyjne sterowanie. Podczas odtwarzania można szybko wybrać zdjęcie do wyświetlenia przewijając obrazki przesuwając palec po ekranie. DMC-TZ20 posiada również funkcję inteligentnego ekranu LCD o szerokim kącie widzenia, która automatycznie ustawia jeden z 11 poziomów jasności w zależności od zmian oświetlenia w otoczeniu.