Die D300 setzt bei den semiprofessionellen DSLR-Kameras von NikonMaßstäbe und Nikons Tradition fort, robuste und haltbare Kameras zu bauen. Das Gehäuse ist aus einer Magnesiumlegierung gefertigt, es ist somit leicht und stabil zugleich. Außerdem ist die D300 gegen Staub und Spritzwasser geschützt. Langlebig ist auch der Verschluss, dieser wurde auf 150.000 Auslösungen ausgelegt und getestet. Neu in der D300 ist auch ein Sensorreinigungssystem - hier wird der Tiefpassfilter durch hohe Frequenzen in Schwingung versetzt und dadurch der Staub "abgeschüttelt". Der CMOS-Sensor mit einer Auflösung von 12,3 Megapixeln im DX-Format (23,6 x 15,8 mm, Crop-Faktor 1,5) liefert Bilddaten, die sich für jeden Verwendungszweck eignen. Diese Bilddaten werden vom neuen EXPEED-Bildprozessor verarbeitet, der das Kernstück der D300 ist. Der EXPEED-Bildprozessor liefert die Fähigkeit zur extrem schnellen Erfassung und Verarbeitung von Bilddaten, somit werden Bildfolgen mit 6 Bildern in der Sekunde (bis zu 8 bei Verwendung des Multifunktionshandgriffes MB-D10) ermöglicht. Ein 14 Bit A/D-Wandler und eine Bildverarbeitung mit 16 Bit Farbtiefe liefert die für Nikon typische Qualität mit naturgetreuen Farben, sanften Hauttönen und höchstem Detailreichtum. Die D300 ist aber nicht nur schnell, wenn es um Serienaufnahmen geht: Die Einschaltzeit von 0,13 Sekunden lässt spontane Fotografie zu, und die Auslöseverzögerung beträgt fast unmerkliche 45 Millisekunden.