Xiaomi setzt beim Mi4 auf ein 5 Zoll großes IPS-Display mit einer Auflösung von 1.920x1.080 Pixeln. Im Inneren verrichtet ein Snapdragon 801 seinen Dienst, dessen vier Krait-400-Kerne mit bis zu 2,5 Gigahertz takten.

Das Mi4 gewährt interessante Einblicke in den asiatischen Markt: Der Musikplayer greift direkt auf einen Online-Streaming-Dienst zu, der Musik kostenfrei abspielt. Die Bedientasten unter dem Display lassen sich doppelt belegen – Sie bestimmen außerdem, was beim Drücken der Headset-Knöpfe geschieht.