Dzięki powiększonemu buforowi pamięci, aparat pozwala zarejestrować do 30. klatek w serii. Jest to również zasługa nowo wprowadzonego układu scalonego o dużej skali integracji, który zwiększa szybkość działania.
Korpus Alfa 6500 wyposażono w ekran dotykowy, dzięki któremu użytkownik może nastawić ostrość poprzez dotknięcie ekranu w wybranym polu kadru. Jest to pierwszy aparat Sony z funkcją gładzika: rolę tę może spełniać ekran LCD, a do komponowania ujęcia i kontrolowania obrazu służy wtedy wizjer. Przesuwając palcem po ekranie, można więc przenieść punkt ostrości z jednego fragmentu na inny.
Sony Alfa 6500 to najnowszy aparat japońskiej firmy z wymiennymi obiektywami, który umożliwia zapis materiału filmowego 4K na kartę pamięci. Model ten pozwala nagrywać obraz 4K (3840 x 2160p) w popularnym formacie Super 35mm, przy wykorzystaniu pełnej szerokości przetwornika obrazu. Podczas filmowania aparat odczytuje wszystkie piksele, nie łącząc ich w grupy. W rezultacie gromadzone dane 6K (odpowiednik 20 megapikseli) zawierają około 2,4 razy więcej pikseli niż obraz 4K UHD. W wyniku ich przekształcenia przez procesor powstaje materiał 4K o wyjątkowej szczegółowości i głębi.
Wśród pozostałych profesjonalnych funkcji wideo na szczególną uwagę zasługuje nagrywanie obrazu Full HD w tempie 10. kl./s przy przepływności do 100 Mb/s i ze śledzeniem ostrości. Takie nagranie można sprawdzać i montować w czterokrotnie zwolnionym tempie, w rozdzielczości Full HD (25p).
Nowością w aparacie Alfa 6500 jest tryb S&Q przeznaczony do nagrywania obrazu w zwolnionym i przyspieszonym tempie. Użytkownik ma do wyboru 8 szybkości klatek z przedziału od 1 do 100 kl./s. Może dzięki temu nagrywać materiały przeznaczone do wyświetlenia w szerokim zakresie prędkości: od 50-krotnie przyspieszonego do 4-krotnie zwolnionego tempa. Filmy nagrane w tym trybie można wyświetlać bez poddawania ich obróbce na komputerze.
Twórcy nowego korpusu Alfa 6500 zmodernizowali jego konstrukcję. Zachowali mobilność serii a6000, wprowadzając zarazem wiele użytecznych funkcji i rozwiązań z cenionej serii Alfa 7 II. Wizjer XGA OLED Tru-Finder ma rozdzielczość 2,4 miliona pikseli i podobnie jak w modelu α6300 zapewnia znakomitą widoczność obrazu nawet w narożnikach kadru.
Aparat wyróżnia się korpusem ze stopu magnezu i wytrzymałą migawka. Przeprowadzone testy wykazały poprawność pracy migawki nawet do 20. 000 cykli. Niektóre rozwiązania projektowo-konstrukcyjne zostały zapożyczone z pełnoklatkowej serii Alfa 7 II. Należy do nich wzmocnione mocowanie obiektywu, duży wygodny uchwyt dla prawej dłoni, większy przycisk spustu migawki oraz ogółem 10 przycisków funkcji użytkownika.
Aparat jest zgodny z technologiami Wi-Fi, QR i NFC. W pełni współpracuje ponadto z aplikacją Sony PlayMemories Mobile, dostępną w wersji na systemy Android i iOS.