El Desire 820 mantiene la misma pantalla de 5,5″ con resolución 720p del HTC Desire 816, aunque el procesador ha mejorado y ahora se trata de un Qualcomm Snapdragon 615 – un chip con ocho núcleos, cuatro a 1,5 GHz y cuatro a 1 GHz.
Otras características relevantes son 2 GB de RAM y 16 GB de almacenamiento, que mejoran las del HTC Desire 816. También incorpora una cámara 13 MP con una lente f/2.2, y una cámara trasera de 8 MP. La batería es de 2.600 mAh.
El HTC Desire 820 correrá Android 4.4 KitKat, aunque HTC ha asegurado que recibirá Android L para aprovechar al máximo el soporte de 64 bits del procesador Snapdragon 615.
En cuanto a su aspecto, su cuerpo es de una sola pieza que combina dos colores. Incorpora los altavoces frontales dobles HTC BoomSound. Estará disponible en distintos colores a finales de este mes de septiembre.