Le Raspberry Pi Zero 2 W est le successeur tant attendu du très populaire Raspberry Zero W – avec de nombreuses mises à jour, mais dans le même facteur de forme. Il dispose d'une CPU Arm Cortex-A53 quadricur 64 bits, cadencée à 1 GHz. Au cur de la carte se trouve un Raspberry Pi RP3A0 System-in-Package (SiP), qui intègre une puce Broadcom BCM2710A1 avec 512 Mo de LPDDR2 SDRAM. Le processeur mis à jour fournit au Pi 40% de performances mono-thread et cinq fois plus de performances multi-thread que le Raspberry Pi Zero mono-cur d'origine. Le Raspberry Pi Zero 2 W offre un LAN sans fil 802.11 b/g/n de 2.4 GHz et Bluetooth 4.2, ainsi que la prise en charge de Bluetooth Low Energy (BLE) et une certification de conformité modulaire. La carte dispose d'un emplacement pour carte microSD, d'un port pour caméra CSI-2, d'un port USB On-The-Go (OTG) et d'un espace libre pour un port GPIO à 40 broches compatible HAT. L'alimentation électrique est assurée par une prise micro-USB. La sortie vidéo s'effectue via un port mini-HDMI. Une sortie vidéo composite peut être facilement mise à disposition via des points de test si nécessaire. Comme le Raspberry Pi Zero 2 W a la même taille et le même positionnement des ports que les modèles Zero précédents, les boîtiers existants peuvent toujours être utilisés.