Posiada ekran o przekątnej 4,3 cala i rozdzielczości WVGA (800x480) korzystający z technologii Super Sensitive, dzięki której dotknięcia wyświetlacza rejestrowane są nawet, gdy korzystamy z rękawiczek. Zastosowany procesor to dwu-rdzeniowy Snapdragon S4 o taktowaniu 1,5 GHz, który w połączeniu z 1 GB pamięci RAM powinien zapewnić wystarczająco dużo mocy obliczeniowej dla większości użytkowników. Lumia 820 posiada również aparat z optyką Carl Zeiss zdolny rejestrować obraz o rozdzielczości 8 MP i nagrywać filmy w Full HD (1080p) oraz przednią kamerkę mogącą przesyłać obraz VGA. Do dyspozycji użytkownika oddano także 8 GB wbudowanej pamięci, którą można rozbudować przy pomocy kart microSD o rozmiarze do 32 GB i baterię o pojemności 1650 mAh.