外观方面，采用一体化机身设计，NCVM金属质感工艺，对称四窄边屏幕设计，表盘提供亮黑、亮银两种配色，手环本体重约22.5g，薄约9.99mm。采用二代快拆结构，一键就能轻松拆换腕带，提供TPU、真皮、编织、米兰尼斯多种腕带，不同款式、配色的腕带为年轻人搭配衣服提供更多选择。屏幕方面，配备1.74英寸OLED方形屏，屏幕分辨率为480*336，336 PPI，视网膜级显示，全屏亮度600尼特，室外运动显示也毫无压力。此外，刷新率也升级到了60HZ，提供超200款表盘，并新增动效、组件、趣味、相册表盘，支持支付、天气、运动、音乐等多个小组件。

健康检测上，小米手环8 Pro升级双通道体征传感器，同时首次采用双通道心率血氧检测，简单说就是两个数据监测通道同时进行，让数据更精准，手环支持全天连续血氧含量监测、全天心率监测、睡眠监测、全天压力监测、女性健康支持生理周期记录及预测等功能。

运动方面，小米手环8 Pro支持超150种运动模式，可自动识别用户当前进行的运动，如跑步、健走、划船机、骑行、跳绳等，手环还支持北斗、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS定位，无需手机也能记录准确运动轨迹。

其他方面，内置小爱语音助手，支持与小米手机弹窗配对，并与手机状态互通，支持解锁小米手机、一键查找手机、手机查找手环等。续航方面，内置289mAh电池，采用磁吸式充电，续航升级至14天，AOD模式（全天候显示）长达6天，满足一周通勤。