Xperia AXは、背面が反り返ったアーク形状のボディに4.3インチのHD(720×1280ピクセル)Reality Displayを搭載したスマートフォン。厚さ8.7ミリ、幅65ミリというスリムなボディも特長だ。ディスプレイのガラス、メタル調のフレーム、背面の3層構造を取り入れており、各層で質感とカラーが異なる。機能面ではおサイフケータイ(FeliCa)、ワンセグ、赤外線、防水(IPX5/IPX7)・防塵(IP5X)、そしてLTEやNFCもサポートする。LTEは従来の2.1GHz帯に加え、1.5GHz帯の下り最大100Mbpsの通信が東名阪を除く一部地域で利用可能なほか、800MHz帯でのLTE通信もサポートする。
カメラは有効約1300万画素の裏面照射型CMOSセンサーを備え、サイバーショットでもおなじみの「プレミアムおまかせオート」に対応。シーンを自動認識して、夜景や逆光時などでも最適なモードで撮影できるようになった。ドコモ向けXperiaでは初めて対応するNFCは、ソニーの対応スピーカーやヘッドフォンにかざしてワンタッチでBluetooth接続する機能や、ドコモが2013年に開始を予定しているType A/Bの決済サービスにも対応している。