Objektivet har tyst och snabb autofokus tack vare en ultraljudsmotor (USD). Inbyggd bildstabilisering, (VC, Vibration Compensation) gör det möjligt att ta skarpa bilder på frihand vid uppemot 4 steg längre slutartid än man normalt kan använda. För att ge maximal prestanda åt både autofokus och bildstabilisering används dubbla mikroprocessorer som sköter varsin uppgift.
Ett stativfäste med Arca Swiss-fot finns som tillbehör för tillfällen då man vill fotografera vid längre slutartider än bildstabiliseringen kan hantera.
Närgränsen är 1,5 meter i hela brännviddsområdet vilket ger en maximal avbildningsskala på 1:3.6. Ett reglage för fokusbegränsning kan användas då man vill få snabbast möjliga reaktionsförmåga, exempelvis vid sportfotografering.
Den avancerade optiska konstruktionen består av 17 linser indelade i 11 grupper. Av dessa är tre linser av LD-glas (Low Dispersion) som motverkar kromatisk aberration. Tamrons antireflexbehandlingstekniker eBAND och BBAR säkerställer maximal kontrast i bilderna genom att minimera inverkan från ströljus och reflexer.
Förutom stativfäste med Arca Swiss-kompatibel fot kan Tamron 100-400mm f/5-6.3 Di VC USD även användas med Tamrons 1.4x telekonverter TC-X14, som ger en brännvidd på 140-560mm med ljusstyrka f/6.3-9. För APS-C-formatet blir det en supertelezoom, motsvarande 210-840mm.
Med Tamron TAP-in Console får fotografen även möjlighet att uppdatera objektivets firmware samt justera autofokusen och bildstabiliseringen.