Vergeleken met het voorgaande model Sigma 24-70mm F2. 8 DG DN - Art, heeft de Sigma 24-70mm F2. 8 DG DN II - Art een verbeterd oplossend vermogen over het hele zoombereik. Hij profiteert ook van functionele verbeteringen zoals de toegevoegde diafragmaring en de snelle autofocus met de HLA aandrijving (High-Response Linear Actuator). De Sigma 24-70mm F2. 8 DG DN II - Art is ongeveer 7% kleiner en 10% lichter dan zijn voorganger. Het gebruiksgemak is verbeterd met een diafragmaring en twee AFL knoppen. Ondanks het compactere ontwerp en de verbeterde functies biedt het objectief een hoge verwerkingskwaliteit. Met een compromisloos nauwkeurige en robuuste constructie, zoals je mag verwachten van een professioneel fotografisch gereedschap.

Hoewel het aantal gebruikte lenselementen hetzelfde is gebleven ten opzichte van het vorige model, is de totale lengte dankzij het moderne optische ontwerp gereduceerd. Daarnaast heeft het efficiëntere mechanische ontwerp geresulteerd in een objectief met een maximale diameter van 87,8 mm, een lengte van 120,2 mm en een gewicht van 745 gram (L-mount versie). De robuuste interne structuur en het gebruik van zeer nauwkeurige metalen onderdelen zorgen voor een hoge stabiliteit en duurzaamheid bij professioneel gebruik. Veel veeleisende gebruikers waarderen de mogelijkheid om het diafragma direct op de diafragmaring van het objectief in te stellen.

Degenen die het diafragma liever op de camerabehuizing instellen, gebruiken de vergrendelingsfunctie van de diafragmaring en zijn beschermd tegen per ongeluk aanpassen. Het optische ontwerp van het objectief bestaat uit 6 FLD en 2 SLD glaselementen. Daarnaast worden 5 asferische lenselementen gebruikt. Aberraties worden dus betrouwbaar onderdrukt over het hele zoombereik. Met name coma flares worden goed onder controle gehouden om een consistent hoge resolutie tot in de periferie van het beeld te bereiken. De effectieve correctie van laterale chromatische aberratie betekent dat beelden met een hoge resolutie zonder kleurfringering kunnen worden bereikt.