В основе Т-800 — металлический каркас, в общих чертах имитирующий скелет человека. Источник энергии — миниатюрная реакторная установка, расположенная в грудной клетке. Объём грудной клетки может изменяться для имитации дыхания. Гидравлические и электромеханические приводы продублированы резервными системами. Центральный процессор, расположенный в голове, может функционировать в двух режимах: стандартном и расширенном (с возможностью обучения). Расширенный режим отключается при выполнении одиночных заданий, поскольку Скайнет не хочет, чтобы подопечные «много думали»[3]. Вес эндоскелета — 91 кг (200 фунтов)[4], по др. данным — 180 кг (400 фунтов)[5].

Центральный процессор сделан по принципу искусственной нейронной сети[6]. В череп встроено некое устройство, называемое «Telepathic Communication Implant Cores», по всей вероятности, позволяющее терминаторам общаться друг с другом и другими машинами Skynet. Поскольку протокол такого общения основан на беспроводном принципе, возможно, он позволяет терминаторам обнаруживать и идентифицировать друг друга. Например, в фильме «Терминатор 2: Судный день» T-800 сразу знал, что T-1000 преследует их на полицейском вертолёте[7].

В зависимости от назначения конкретного экземпляра, корпус может быть покрыт искусственно сгенерированной человеческой плотью, что является одним из основных отличий от серии T-600, которая имела резиновую кожеимитацию. Для наземной охоты за людьми Скайнет использовал роботов серии Т-800, у которой покров отсутствовал[8]. Другим отличием от серии T-600 является более прочный металлический каркас, практически неуязвимый для лёгкого огнестрельного оружия.

Насос для перекачки крови расположен в спине[9]. Органические составляющие системы способны к регенерации после ранений (причём, как становится известно из пятого фильма, не только к заживлению малых ранений, но и к отращиванию ткани на целой конечности). Разумеется, терминатор не испытывает боли, но, по его собственным словам, при нанесении ему повреждений, в том числе органике, он получает информацию об ущербе, которую можно назвать болью.

John: Does it hurt when you get shot? (Тебе больно, когда в тебя попадают?)

Terminator: My body senses injuries. The data would be called «pain». (Я чувствую повреждения, эти данные можно назвать болью)

— Терминатор 2: Судный день

Зрение обеспечивается сенсорами, снабженными детекторами инфракрасного излучения (тепловизорами или подобными устройствами) с возможностью ночного видения, позволяющими фиксировать тепловое излучение, в том числе исходящее от живых существ. Зрительные сенсоры терминатора анатомически расположены, как у человека, и соответственно, замаскированы органическими глазами.

Камера, установленная в глазу терминатора, скорее всего, имеет максимальную чувствительность в красном и инфракрасном спектральном диапазоне. В данном случае мы имеем дело с оптопарой: излучатель красного цвета, который светит из глаза ночью, плюс видеокамера, которая фиксирует отражённый свет и формирует картинку для центрального микропроцессора. Причём оптопара в заводском исполнении выпускалась со светофильтром (отсекающим видимую красную часть света излучателя). Светофильтры стояли на обоих «глазах» терминатора, и были замаскированы под обычные зрачки.

Судить о прочности зрительной системы терминатора сложно, но судя по тому, что она продолжала безотказно функционировать после мощного механического и термического воздействия, например, в результате взрыва бензовоза или шквального обстрела на поражение, можно предполагать о чрезвычайно высокой надежности как всей системы терминатора в целом, так и зрительных органов в частности. Однако во втором фильме T-1000 повредил стальной болванкой механизм позиционирования сенсора у Т-800, и он, вплоть до момента самоаннигиляции терминатора в расплавленном металле, не двигался, но продолжал функционировать.

T-800 способен к звукоподражанию и имитации голосов людей (тембр меняется в очень широком диапазоне, включая женские и детские голоса). Обычная речь «по умолчанию» у Т-800 сухая, механизированная, исключительно формализованная, лаконично и четко излагающая информацию, либо требования[8], тем не менее, в шестом фильме речь Т-800 была очень похожа на человеческую, что можно объяснить тем, что за 20 лет терминатор научился подражать людям. Во время произнесения слов присутствует выраженная артикуляция. Лицевая часть органического покрова способна к имитации мимики человека. Судя по второй части фильма, простейшие элементы человеческой мимики, такие как улыбка, требуют у Т-800 значительного времени для полноценного овладения. В пятом фильме этот момент становится комедийным элементом: за 11 лет жизни среди людей Терминатор Папс идеально освоил улыбку, но часто делает её не к месту.

T-800 способен вычислять расстояния от объектов по отношению к себе, делать детальные кинетические расчёты траекторий, брать пробы и анализировать атмосферу, погодные условия и скорость ветра, изучать структуру тела и его повреждения, рассчитывать вес, анализировать текстуры и материалы, температуру и многое другое.

По утверждению самого терминатора модели Т-800 из второго фильма, ресурс его эндоскелета и органической плоти рассчитан на 120 лет бесперебойного функционирования; в пятом фильме показано, что органическая плоть терминатора имеет свойство стареть, хотя и медленнее, чем у обычных людей, что было задумано специально, чтобы он не привлекал их внимание.

T-800 предпочитает одежду криминальных субъектов, уличных бандитов и байкеров[8].. При выборе средства передвижения предпочтение отдает мотоциклам, однако при необходимости, не задумываясь, меняет их на любой другой транспорт, более подходящий под конкретные обстоятельства.

Внутри конкретной производственной серии терминаторы различаются по моделям, которые определяются внешностью. В фильме «Терминатор» действуют два T-800: модель 101 в исполнении Арнольда Шварценеггера и терминатор из будущего неизвестной модели в исполнении Франко Коломбо.

Судя по событиям всех фильмов, Т-800 — наиболее удачная серия терминатора. При подчеркнутой «устарелости» модели, в реальных боевых условиях при выполнении задач превосходит более продвинутые модели (более успешна по итогам событий) во многом благодаря огромному запасу прочности и «выносливости». Даже более поздним моделям терминаторов стоит большого труда справиться с Т-800.

В фильмах «Терминатор», «Терминатор 2: Судный день», «Терминатор 3: Восстание машин» Сара Коннор, Джон Коннор и Доктор Зильберман часто называют терминатора роботом, что пресекается самим терминатором и Кайлом Ризом (в первой части) со ссылкой на то, что правильнее называть такие модели киборгами. В действительности же, с позиций терминологии, данные машины являются роботами-андроидами, поскольку киборг — это биологический организм, имеющий механические компоненты, зачастую наделенный сознанием, а не робот, замаскированный живым кожным покровом. Действительный киборг появляется в фильме «Терминатор: Да придёт спаситель» — человек по имени Маркус Райт, играющий одну из главных ролей в сюжете, органический скелет и внутренние органы которого (кроме сердца и мозга) заменены на механику по технологиям Кибердайн Системс, сопоставимую с системами терминатора, а оставшиеся биологические ткани наделены способностью к полной регенерации, но при этом термины «робот» и «киборг» в фильме не встречаются. Также часто используются эпитеты «машина» и «оно».