La nouvelle série SAPPHIRE HD 4000 est dotée de la dernière architecture de shaders unifiés avec prise en charge de Shader Model 4.1 et fonctionnalité DirectX 10.1 connectés à la dernière interface PCI-Express Gen 2.0. L'architecture reprend les 320 processeurs de flux et le contrôleur mémoire Ring bus de 128 bits des modèles haut de gamme SAPPHIRE HD 3000 précédents et les allie avec des unités de rendu multiples et une unité de tessellation programmable afin d'assurer une performance graphique exceptionnelle. Désormais gravé 55nm, le GPU de la série HD 3000 assume toute sa performance en offrant une consommation énergétique réduite et à un coût réduit par rapport aux générations précédentes. La nouvelle technologie ATI PowerPlay réduit activement la consommation d'énergie en fonction du chargement.
Le SAPPHIRE HD 4670 a une mémoire GDDR3 de 1024 Mo, cadencée à 873 MHz, avec un GPU cadencé à 750 MHz.
Cette carte est dotée de la nouvelle technologie CrossFireX, ce qui lui permet d'être couplée à 2,3 voire 4 cartes graphiques pour des performances accrues avec une carte mère CrossFireX.
Les deux modèles de la série HD 4000 intègrent la toute dernière technologie HD ATI Avivo™ permettant un meilleur affichage vidéo et sont équipés de la fonction UVD (décodeur vidéo unifié) pour le décodage matériel accéléré du contenu Blu-ray™ et HD DVD pour les codec VC-1 et H.264, réduisant ainsi considérablement l'utilisation du CPU. Pour les utilisateurs du HDMI, Sapphire a prévu un port HDMI pour une véritable sortie audio et vidéo permettant le raccordement direct d'un écran compatible HDMI.