Apple Watch Ultra 2 mang nhiều cải tiến so với phiên bản trước, bao gồm vi xử lý S9, màn hình sáng hơn và chip Ultra Wideband mới. Giống như Series 9, Apple Watch Ultra 2 được trang bị vi xử lý S9, giúp hiển thị hoạt ảnh mượt mà, và chip Ultra Wideband U2.

Siri hiện nay được xử lý trực tiếp trên thiết bị nhờ một lõi trí tuệ nhân tạo mới được tích hợp trong vi xử lý S9. Siri cũng có khả năng truy cập vào dữ liệu sức khỏe của bạn. Con chip U2 mới cải thiện khả năng tìm kiếm iPhone của bạn với độ chính xác cao cùng khả năng đề xuất nhạc khi bạn gần HomePod, hoặc điều khiển Now Playing nếu loa đang phát âm thanh.

Apple Watch Ultra 2 cũng mang tính năng Double Tap cho các tác vụ như trả lời cuộc gọi, kết thúc cuộc gọi và tạm dừng chuông báo thức, tương tự như Series 9.

Thời lượng pin của sản phẩm là 36 giờ trong điều kiện sử dụng bình thường và lên đến 72 giờ trong chế độ tiết kiệm năng lượng. Apple cũng cam kết rằng quá trình sản xuất Apple Watch Ultra 2 không gây tác động tiêu cực đến môi trường.