該鏡頭是一款擁有F2.8超大光圈的300mm定焦鏡頭。由於要實現F2.8的明亮光圈，因此鏡頭體積較大，最大直徑為128mm，全長為248mm。搭載在相機上非常沉。不過，佳能對光學結構進行了優化，因此比上一代的EF 300/2.8L IS USM(重量為2，550g)更輕便，淨重為2，350g。實際上在測試過程中，鏡頭的重量還能接受，沒想象中那麼笨重。
鏡頭採用16片12組的鏡頭結構，內含2片螢石鏡片，能夠對色像差起到很好的抑制效果，降低色彩溢出，實現高對比度、高分辨率。並且第12片鏡片採用了能抑制反射光發生的SWC亞波長結構鍍膜，可降低畫面中光源引起的鬼影。此外，鏡頭主要部件採用了鎂合金，並採用了具有優秀防油防水性能的防污氟鍍膜，實現了輕量化防污垢的優秀性能。
該鏡頭與專業級數碼單反相機“EOS-1D X”搭配使用，可以將EOS-1D X的高速AF性能發揮得淋漓盡致。單次自動對焦能瞬間完成，並提高了對被攝體的捕捉、追蹤能力。此外，與2230萬高像素的“EOS 5D Mark III”搭配使用時，在F2.8大光圈下可獲得清晰，細膩的高品質圖像
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