HTC One M8 è basato su sistema operativo Android in versione 4.4.2 KitKat con interfaccia utente HTC Sense 6.0 ed è dotato di un display da 5 pollici con risoluzione Full HD, di un processore Qualcomm Snapdragon 801 quad core Krait da 2.3 GHz, 2 GB di memoria RAM, 16/32 GB di memoria integrata (10/24 GB rispettivamente disponibili all’utente) espandibile di ulteriori 128 GB tramite slot microSD, connettività Wi-Fi 802.11 a/b/g/n/ac dual band, DLNA, NFC, Bluetooth 4.0 con aptX, HTC Connect, USB 2.0 con supporto MHL ed OTG e porta IRDA. Non mancano un ricevitore GPS assistito con GLONASS, l’accelerometro, il sensore di prossimità, il sensore di luminosità, giroscopio e barometro.
La fotocamera posteriore è una Ultrapixel con sensore BSI da 1.3”, HTC Imagechip 2, dimensione dei pixel di 2.0 um, apertura f/2.0 e lente da 28mm, fotocamera secondaria per la cattura di informazioni sulla profondità di campo. La fotocamera anteriore è da 5 megapixel con sensore BSI wide angle ed HDR.
HTC One M8 supporta le reti quadribanda GSM/GPRS/EDGE, quadriband UMTS/HSPA+ (42Mbps/5.76Mbps) e quadriband LTE/4G (800/900/1800/2600MHz) in Cat.4 con una velocità massima in download di 150Mbps e 50Mbps in upload.
La batteria, integrata, è da 2600mAh ai polimeri di litio con tecnologia di ricarica rapida. Le dimensioni del device sono di 146.36×70.6×9.35mm per un peso di 160 grammi. Il device è realizzato in tre varianti di colore: Gun Metal Gray, Glacial Silver ed Amber Gold.