Об'єктив Canon EF 16-35mm f/4L IS USM оснащений трьома асферичними елементами, які забезпечують різкість і чіткість по всьому полю зображення та в усьому діапазоні фокусних відстаней. Завдяки двом оптичним елементам з наднизькою дисперсією (UD) хроматична аберація практично усувається, а покриття Super Spectra підтримує точний колірний баланс і високу контрастність. Це покриття також запобігає відблискам і подвоєнню зображення, спричиненим відбиттям світла від сенсора камери. Об'єктив захищений від пилу та крапель води захисним флюоритовим покриттям на передній та задній лінзах, що забезпечує оптимальну якість зображення.

Об'єктив оснащений 4-ступінчастою технологією стабілізації зображення Canon, яка автоматично визначає тип зйомки (звичайна або панорамування) і налаштовується на оптимальний режим стабілізації зображення для поточних умов. Кругова 9-пелюсткова діафрагма підвищує м'якість і однорідність розфокусованих ділянок, створюючи гарний розмитий фон, який виділяє об'єкти на передньому плані.

Завдяки відстані фокусування всього 0,28 м у всьому діапазоні зумування об'єктив дає змогу наблизитися до об'єкта зйомки, зберігаючи при цьому широке поле зору. Ультразвуковий кільцевий двигун (USM) забезпечує практично безшумне та швидке автофокусування завдяки вдосконаленим алгоритмам, тоді як механічне ручне фокусування доступне в будь-який час.

Як частина об'єктивів серії L, Canon EF 16-35mm f/4L IS USM витримує будь-які погодні умови та захищений від потрапляння пилу та вологи.