Perangkat ini ditenagai chipset Qualcomm Snapdragon XR2+ Gen 2 dengan CPU 20% lebih cepat dan GPU 15% lebih cepat dibanding generasi sebelumnya, dipadu RAM 16GB serta penyimpanan 256GB. Platform yang digunakan adalah Android XR, mendukung ekosistem aplikasi Android serta pengembangan aplikasi dengan OpenXR, WebXR, dan Unity. Koneksi didukung oleh Wi-Fi 7 dan Bluetooth 5.4, dengan sistem audio dua speaker (woofer + tweeter) serta enam mikrofon untuk menangkap suara pengguna dan lingkungan sekitar.
Galaxy XR juga mengintegrasikan AI Google Gemini yang memungkinkan interaksi alami berdasarkan apa yang pengguna lihat dan dengar. Pengguna dapat menggunakan Gemini untuk mengakses Google Maps, mencari video YouTube, atau menggambar di udara sebagai perintah pencarian. Headset ini juga menawarkan hiburan seperti streaming acara favorit dalam suasana seperti bioskop, bermain game XR, dan mengedit video 3D melalui Project Pulsar dari Adobe.
Daya tahan baterai diklaim hingga 2,5 jam untuk menonton video 2D, serta sekitar 2 jam untuk penggunaan umum. Samsung memasarkan Galaxy XR dengan harga USD 1.800 (sekitar Rp30 juta), tersedia di Amerika Serikat dan Korea Selatan.