Pixel 8 построен на однокристальной платформе Tensor G3, которая располагает нетипичным центральным процессором — он включает девять ядер, вместо традиционных восьми и работает с частотой до 2,91 ГГц. Чип включает одно мощное ядро Cortex-X3, четыре производительных ядра Cortex-A715 и четыре энергоэффективных ядра Cortex-A510. За обработку графики отвечает Mali-G715. Смартфон Pixel 8 получил 8 Гбайт оперативной памяти и 128 или 256 Гбайт флеш-памяти. Слота для карт памяти нет.
Google Pixel 8 получил 6,2-дюймовый экран на панели OLED LTPO с разрешением Full HD+, частотой 120 Гц и яркостью до 2000 кд/м2. Так же смартфон получил новую широкоугольную камеру, это 12-Мп камера с автофокусом и поддержкой макросъемки. Рядом находится 50-Мп основная камера с 8-кратным цифровым зумом Super-Res. Аппарат получил новую селфи-камеру с разрешением 10,5 Мп.
В Pixel 8 установлен аккумулятор емкостью 4575 мА·ч с проводной зарядкой на 27 Вт и беспроводной зарядкой 18 Вт. У Pixel 8 имеется поддержка Wi-Fi 7. Google Pixel 8 поставляется с бесплатным VPN от Google One и обещанием обновлений ОС и системы безопасности в течение 7 лет.