采用一支等效25-100mm f/1.8-4.9镜头
画质方面，XQ1特别用上富士X-Trans CMOS II传感器，尺寸和X20一样都为2/3" 。配合EXR Processor II影像处理器，最高提供ISO 12800感光度。而镜头则用上一支等效为25-100mm f/1.8-4.9的4倍光学变焦镜头，结构包括4片非球面镜片和3片超低色散镜片，所有镜片表明均覆有富士龙的专用HT-EBC镀膜，以减少眩光和鬼影。
镜头虽然在广角端备有f/1.8大光圈，但长焦端只有f/4.9，相比起其他拥有相似焦距的便携相机镜头多数都提供f/1.8-2.8左右光圈，这方面XQ1似乎有更进一步的空间。此外镜头采用了6片光圈叶片设计，最近对焦距离3cm，与同级产品相差不大。针对因衍射而出现的画质下降问题XQ1加入了LMO镜头优化技术，以数码方式进一步修正影像。
XQ1在镜头规格方面虽没有给我们太大惊喜，但实拍的表现还算合格，即使全开光圈之下，四角的影像没有明显松散，而变形、色差问题也在可接受的范围之内。2/3" 的X-Trans CMOS II传感器在ISO 100-800有不错表现。如果不是100%放大查看，即使是尺寸更大的2/3" X-Trans CMOS传感器，其画质相对其他采用1/1.7"传感器相机的优势也还算不上十分明显。
感光度测试：
左：ISO 100，右：200
左：ISO 400，右：800
左：ISO 1600，右：ISO 3200
左：ISO 6400，右：ISO 12800
