Phone 5S采用的新A7处理器是全球首款64位处理器，配合M7运动协处理器、PowerVR G6430显卡和iOS 7和自有应用的64位化，新的芯片带来的速度和性能提升是iPhone 5的5倍以上。屏幕依旧是4英寸 LED背光IPS LCD电容式触摸屏，PPI 326，依然是800万像素摄像头，但感光元件面积比原来增大15%，拍摄的视频可放慢4倍回看。
值得一提的是iPhone5S的Home键周边加入了一个金属框并通过它实现指纹识别，支持人脸检测。屏幕带防指纹疏油涂层，5S因为它而推迟了上市。
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