Firma Panasonic opracowała do modelu DMC-GH4 nową cyfrową matrycę Live MOS o rozdzielczości 16,05 megapiksela, która umożliwia rejestrację wysokiej jakości obrazów i wyróżnia się zarówno czułością, jak i szybkością reakcji. Dzięki szybszemu o około 50% odczytowi sygnału niweluje ponadto zniekształcenia typu „rolling shutter” nawet podczas stosowania elektronicznej migawki lub nagrywania ruchu. W trybie serii można uzyskać maksymalnie 40 zdjęć (łącznie z plikami RAW) lub 100 (bez plików RAW). Dzięki wykorzystaniu pełni możliwości matrycy Live MOS rozszerzono zakres gradacji o maksymalnie 1/3 kroku przy niskiej wartości ISO i z precyzyjnym sterowaniem przez procesor obrazu Venus Engine. Znakomita funkcja redukcji szumów umożliwia także naświetlanie do 60 min. w trybie B (bulb).
Również opracowany na nowo procesor obrazu Venus Engine działa znacznie wydajniej dzięki nowemu, czterordzeniowemu CPU, który umożliwia szybkie przetwarzanie sygnału wymagane w przypadku nagrań wideo w wysokiej jakości, takiej jak 4K. Zaawansowana funkcja Multi-Process Noise Reduction optymalnie redukuje szumy i przetwarza krawędzie na poszczególnych obszarach. Nowo dodany filtr losowy (Random Filter) umożliwia granulację szumu chromatycznego i wmieszanie go w obraz w bardziej naturalny sposób. Dzięki temu można uzyskać maksymalną czułość na poziomie ISO 25600. Z kolei optymalizacja zespołu nowej matrycy, nowego silnika przetwarzania obrazu oraz filtra dolnoprzepustowego zwiększa rozdzielczość graniczną o ponad 5%, zmniejszając jednocześnie efekt mory. Nowy filtr przysłony umożliwia sterowanie w szerszym zakresie częstotliwości. Reguluje on ostrość odpowiednio do poziomu częstotliwości, dzięki czemu uzyskuje się wierny efekt stereoskopowy. Venus Engine ulepsza ponadto reprodukcję kolorów, dokładnie analizując każdy kolor, nawet jeżeli jest podobny pod względem nie tylko fazy, ale też nasycenia i jaskrawości. 
Zgodnie z aspiracjami marki LUMIX połączenie cyfrowej matrycy Live MOS i procesora obrazu Venus Engine zapewnia imponującą jakość i naturalny wygląd obrazów.

Jego poprzednik, DMC-GH3, wzbudził w branży sensację znakomitymi parametrami nagrywania wideo, które zapewniały jakość i zgodność ze standardami na poziomie profesjonalnym. Nowy model DMC-GH4 kontynuuje zacieranie granic pomiędzy kamerami wideo dla konsumentów i profesjonalistów. Sztandarowym osiągnięciem jest funkcja nieograniczonego nagrywania wideo z jakością 4K (Cinema 4K: 4096 x 2160 z 24 kl./s i QFHD 4K: 3840 x 2160 do 30 kl./s) w formacie MOV/MP4. DMC-GH4 może również nagrywać wideo z jakością Full-HD i ultrawysoką liczbą bitów na sekundę: 200 Mb/s (ALL-Intra) lub 100 Mb/s (IPB) bez ograniczeń czasowych*1. W zależności od potrzeb użytkownicy mogą swobodnie dobierać format — MOV, MP4, AVCHD Progressive i AVCHD — oraz różne szybkości klatek (tabela 1). W formacie MP4/MOV można nagrywać wysokiej jakości dźwięk LPCM. Z myślą o międzynarodowej skali pracy użytkowników profesjonalnych aparat umożliwia swobodny wybór częstotliwości odświeżania: 59,94 Hz (23,98 Hz), 50,00 Hz, 24,00 Hz. 
Za pośrednictwem opcjonalnego przewodu z wtyczką micro HDMI DMC-GH4 może podczas nagrywania wideo wyświetlać obraz w czasie rzeczywistym na monitorze zewnętrznym z próbkowaniem 4:2:2/8 bitów. Dostępne jest nawet próbkowanie 4:2:2/10 bitów do nagrywania profesjonalnego wideo, które wymaga uważnego monitorowania. W zależności od monitora można wybrać wyświetlanie tylko nagrywanej zawartości lub zawartości z menu ustawień. 
Funkcja zmiennej szybkości klatek (Variable Frame Rate, VFR) umożliwia nagrywanie w jakości Full HD wideo w zwolnionym i czterokrotnie przyspieszonym tempie 96 kl./s (tabela 2). W aparacie można też uzyskać efekty zapisu poklatkowego i animacji poklatkowej.
Bardziej precyzyjną kontrolę nad jakością obrazu wideo zapewnia wbudowana w model DMC-GH4 funkcja Wzór zebry / Zebra Pattern umożliwiająca monitorowanie prześwietlenia bieli oraz funkcja Focus Peaking wskazująca punkty, na których ustawiono ostrość. DMC-GH4 umożliwia nawet ustawianie poziomu referencyjnej czerni (Master Pedestal) i regulację jasności na jej podstawie o ±15 kroków. W trybie kreatywnym wideo dostępne są ustawienia korekcji Gamma — „CINELIKE D” i „CINELIKE V” — przeznaczone specjalnie do nagrywania wideo i umożliwiające uzyskanie bogatego, kinowego obrazu. Nowy tryb Synchro Scan redukuje migotanie, a podczas nagrywania można wyświetlać wskaźnik środka obrazu.
Model DMC-GH4 oferuje funkcje spełniające światowe standardy synchronicznego nagrywania wideo. Spośród nowych funkcji dostępnych w DMC-GH4 można wymienić sygnał testowy 1 kHz oraz tablicę kontrolną z kolorowymi pasami (w standardach SMPTE, EBU i ARIB). DMC-GH4 ma także funkcję kodów czasowych SMPTE w trybach Rec Run i Free Run. Dzięki temu można łatwo zsynchronizować nagrania wideo i dźwięk z różnych źródeł na etapie postprodukcji. Kody czasowe mogą się rozpoczynać od dowolnego punktu [Reset], [Manual Input] i [Current Time]. Wybrać można tryby z pomijaniem klatek (drop frame) lub bez (non drop frame). Podczas nagrywania wideo w formatach MOV, AVCHD Progressive, AVCHD lub MP4 (LPCM) aparat DMC-GH4 automatycznie generuje kilka płynnie łączonych plików, umożliwiając ciągłą rejestrację obrazu. Pliki AVCHD Progressive/AVCHD są następnie odtwarzane bez żadnych przerw. 
Użytkownicy mogą się wykazać kreatywnością dzięki aż 22 wymiennym obiektywom cyfrowym LUMIX G, które można dobierać odpowiednio do sceny. Obiektywy z oznaczeniem HD umożliwiają cichą i skuteczną regulację ostrości podczas nagrywania wideo.

We wszystkich aparatach z serii LUMIX G ustawianie ostrości odbywa się przy użyciu autofokusa z detekcją kontrastu (Contrast AF). W porównaniu z układem autofokusa opartego na wykrywaniu różnicy fazy, autofokus z detekcją kontrastu charakteryzuje się większą dokładnością, zwłaszcza w przypadku fotografowania „jasnym” obiektywem i stosowania małej wartości „F”. Cyfrowy obiektyw wymienny LUMIX G zapewniający wymianę sygnału cyfrowego z szybkością 240 kl./s umożliwia zaskakująco szybkie i płynne ustawianie ostrości. Kontrastowemu systemowi AF w modelu DMC-GH4 towarzyszy zintegrowana przez Panasonic technologia DFD (Depth from Defocus), która skraca czas ustawiania ostrości. Wykrywa ona błyskawicznie odległość od obiektu na podstawie 2 różnych obrazów o różnej głębi ostrości oraz charakterystyki optycznej aktualnie używanego obiektywu. Dzięki temu DMC-GH4 oferuje wyjątkową szybkość AF na poziomie około 0,07 s. Zalety tej technologii są bardziej widoczne wraz ze wzrostem odległości. W porównaniu z poprzednim modelem DMC-GH3 aparat ten oferuje znacznie szybsze zdjęcia seryjne — do około 40 (w tym w formacie RAW) z szybkością 12 kl./s (AFS) lub do około 100 (nie w formacie RAW) z szybkością 7 kl./s (AFC) — umożliwiając rejestrowanie szybko poruszających się obiektów bez utraty ostrości. 
Ciągła regulacja ostrości jest bardziej stabilna i płynna dzięki minimalizacji drgań. W połączeniu z krótkim czasem uruchamiania i spustu migawki powoduje to, że aparatem DMC-GH4 można uchwycić nawet najbardziej ulotne okazje do zrobienia zdjęcia. 
Oprócz konwencjonalnej funkcji AF z rozpoznawaniem twarzy DMC-GH4 oferuje także AF z rozpoznawaniem oczu. Liczba punktów ustawienia ostrości wzrosła z 23 (w DMC-GH3) do 49, co zwiększa możliwości w zakresie kompozycji zdjęcia, a w trybie Custom Multi AF można swobodnie wybierać spośród 49 bloków do ustawiania ostrości. Obszar 1-polowego ustawiania ostrości można teraz płynnie powiększać w trybie nie tylko ręcznego, ale i automatycznego ustawiania ostrości. Funkcja śledzenia AF działa teraz dokładniej dzięki oszacowaniu ruchu obiektu.
Punkt ostrości można ustawić w dowolnej części 100-procentowego pola widzenia. Podczas używania funkcji Pin-point AF można ustawić czas wyświetlania powiększonego obrazu. Punkt ustawiania ostrości można powiększyć za pomocą pierścienia lub przyciskiem kursora w trybie wspomagania ręcznej regulacji ostrości. W trybie Touch Pad AF pozycję można ustawić na podstawie bezwzględnych lub względnych współrzędnych. Dzięki współdziałaniu z czujnikiem Eye Sensor AF ustawianie ostrości zaczyna się już od spojrzenia w wizjer, a przycisk blokady automatycznego ustawienia ostrości i ekspozycji działa nawet podczas szybkiego automatycznego ustawiania ostrości przy użyciu wizjera Live View.

Aparat DMC-GH4 wyposażono w nowo opracowane wyświetlacze OLED o wysokiej precyzji i szybkości: wizjer LVF (Live View Finder) oraz tylny monitor. Dzięki zwiększeniu rozdzielczości obszaru wyświetlania do 2359 tys. punktów nowy, panoramiczny LVF o proporcjach boków 16:9 oferuje powiększenie ok. 1,34x/0,67x (odpowiednik w aparacie 35 mm) i 100-procentowe pole widzenia, a odległość od soczewki wizjera wynosi 21 mm. Nowo zaprojektowana osłona wizjera znacznie zwiększa widoczność LVF. Czujnik oka wizjera automatycznie przełącza wyświetlanie obrazu na LVF i tylnym monitorze. W celu uniknięcia pomyłek podczas dotykania tylnego monitora można skorzystać z ustawień czułości — wysokiej i niskiej, a także jej wyłączenia. 3-calowy monitor tylny OLED o rozdzielczości 1036 tys. punktów i proporcjach boków 3:2 obraca się swobodnie w zakresie 180° na boki oraz 270° w pionie, oferując około 100-procentowe pole widzenia. Tylny monitor umożliwia statyczne sterowanie dotykowe, które zapewnia bardziej płynną obsługę aparatu podczas rejestrowania i wyświetlania obrazu. Zastosowana w wizjerze LVF i tylnym monitorze technologia OLED zapewnia szybki czas reakcji i minimalizuje opóźnienia, a jednocześnie poprawia rozdzielczość. Zastosowany w wizjerze LVF aparatu DMC-GH4 wyświetlacz OLED wyróżnia się wysokim współczynnikiem kontrastu 10 000:1 zapewniającym znakomitą reprodukcję kolorów. Dzięki temu pod względem widoczności bardziej dorównuje wizjerowi optycznemu. Obraz na żywo można też wyświetlać w trybie monochromatycznym za pośrednictwem LVF, co ułatwia koncentrację na kontraście podczas rejestrowania obrazu.
W profesjonalnej fotografii każda chwila jest cenna, a w aparacie DMC-GH4 ustawienia można wybierać intuicyjnie. U góry i z tyłu aparatu znajdują się 3 pokrętła, a pokrętło główne ma teraz blokadę. Specjalny przycisk zapewnia bezpośredni dostęp do kompensacji naświetlenia, regulacji balansu bieli i regulacji czułości ISO, a z przyciskiem Fn można powiązać nawet 5 ustawień. Wszystkie te zewnętrzne elementy sterujące są łatwe w obsłudze i nie wymagają odrywania oka od wizjera.
W konstrukcji DMC-GH4 zastosowano odlewaną pod ciśnieniem przednią i tylną obudowę ze stopu aluminium, aby zwiększyć wytrzymałość aparatu podczas intensywnej pracy w terenie. Dzięki uszczelnieniu wszystkich połączeń, pokręteł i przycisków jest on też odporny na zachlapania i kurz. Zespół migawki o wzmocnionej konstrukcji wytrzymuje około 200 000 cykli zwalniania. Umożliwia on uzyskanie największej szybkości migawki na poziomie 1/8000 nie tylko do uwieczniania szybko poruszających się obiektów — można też dzięki temu uzyskiwać imponujące efekty rozmycia, korzystając w terenie z jasnych obiektywów z otwartą przysłoną. Wbudowaną i zewnętrzną lampę błyskową można zsynchronizować z migawką przy maksymalnej szybkości 1/250 s.

Aparat DMC-GH4 ma wbudowaną łączność Wi-Fi® (IEEE 802.11 b/g/n) oraz technologię NFC, dzięki którym można łatwo i błyskawicznie udostępniać zdjęcia oraz nagrania wideo. Aplikacja Panasonic Image App umożliwia zdalne robienie zdjęć i nagrywanie wideo przy użyciu smartfonu lub tabletu pełniącego funkcję zdalnego spustu migawki i monitora. Za pomocą smartfonu lub tabletu można także ustawiać zbliżenie, ostrość, szybkość migawki, przysłonę i kompensację naświetlenia. Wszystkie te funkcje fotografowania, przeglądania i udostępniania są oferowane dzięki połączeniu możliwości aparatu DMC-GH4 i specjalnej aplikacji Panasonic Image App do smartfonów i tabletów z systemami iOS i Android. Po zrobieniu zdjęć można też łatwo osadzać w nich geotagi. Jeżeli smartfon lub tablet nie ma funkcji NFC, urządzenia można łatwo powiązać za pomocą specjalnego kodu QR wyświetlanego na monitorze aparatu.

Funkcjonalność aparatu DMC-GH4 zwiększa szeroki wybór złączy. Mikrofonowe gniazdo 3,5 mm umożliwia nagrywanie dźwięku o wysokiej jakości przy użyciu mikrofonu zewnętrznego, a za pośrednictwem gniazda słuchawkowego 3,5 można monitorować w czasie rzeczywistym dźwięk rejestrowany podczas nagrywania wideo. Za pośrednictwem opcjonalnego przewodu z wtyczką micro HDMI można podczas nagrywania wideo wyświetlać obraz w czasie rzeczywistym na monitorze zewnętrznym. DMC-GH4 oferuje także gniazda wyjściowe audio-wideo (2 kanały audio, kompozytowe), gniazdo synchronizacji lampy błyskowej oraz gniazdo 2,5 mm do zdalnego sterowania.  
Zgodność aparatu DMC-GH4 z nowym standardem kart SD UHS Speed Class 3 (U3) umożliwia niezawodne nagrywanie zaawansowanego sygnału wideo. Standard UHS Speed Class 3 (U3) gwarantuje stałą minimalną szybkość zapisu 30 MB/s, która zaspokaja potrzeby związane z nagrywaniem wideo w rozdzielczości 4K.

Oferta opcjonalnych akcesoriów LUMIX G wzbogaciła się o wydajną zewnętrzną lampę błyskową GN58 DMW-FL580L, która ładuje się w zaledwie ok. 1,7 s. Dostępne są funkcje sterowania bezprzewodowego i lampy LED do nagrywania wideo. Mikrofon stereo/shotgun (DMW-MS2) ma przełączane funkcje stereo/shotgun umożliwiające bardziej precyzyjne nagrywanie dźwięku przy użyciu opcji Super Shotgun/Lens Auto/Manual w aparacie DMC-GH4.

Jak przystało na najwyższej klasy hybrydowy aparat DSLM, DMC-GH4 umożliwia płynną postprodukcję fotografom zaczynającym w sferze wideo. Oprócz standardowego zakresu luminancji 16–235 i 16–255, model DMC-GH4 oferuje także zakres 0–255 odpowiadający standardowi fotograficznemu.

Funkcja Focus Peaking w aparacie DMC-GH4 zapewnia bardziej praktyczną kontrolę nad ostrością, wskazując punkty, na których ustawiono ostrość w trybie MF oraz AF+MF. Punkty ostrości są widoczne podczas monitorowania obiektu w wizjerze Live View. Funkcję tę można ustawić na poziomie wysokim lub niskim albo ją wyłączyć. Można także zmienić kolor na niebieski, biały lub pomarańczowy w zależności od koloru scenerii. Z funkcji tej można korzystać podczas sterowania aparatem przy użyciu smartfonu lub tabletu za pośrednictwem łączności Wi-Fi w trybie fotografii i wideo.

W tym trybie do specjalnych okazji mechaniczna migawka jest przełączana na elektroniczną, a cały dźwięk (autofokusa i obsługi aparatu) jest wyłączany, podobnie jak lampa wspomagająca AF i lampa błyskowa.

Cyfrowe udoskonalenia funkcji Live View umożliwiają osobną regulację jasnych obszarów i cieni przy użyciu pokrętła przedniego i tylnego. Oprócz 3 ustawień fabrycznych można także zaprogramować 3 ustawienia własne.

Aparat DMC-GH4 umożliwia także przetwarzanie danych RAW. Zmieniać można ustawienia przestrzeni barw (sRGB/AdobeRGB), parametry balansu bieli, kompensacji naświetlenia, kontrastu, obszarów jasnych i cieni, nasycenia, redukcji szumów, ostrości i odcieni. Można także stosować funkcje stylu zdjęć, inteligentnej regulacji zakresu tonalnego (D) i inteligentnej rozdzielczości aparatu LUMIX.