骁龙821依旧采用四核Kryo架构，但大核最高频率提升到了2.4GHz（骁龙820频率为2.2GHz），小核频率则在1.6GHz到2GHz之间。当然，由于全新的设计架构更加高效，让骁龙821的性能和速度比骁龙820快了10%，同时也让手机的续航水平提升5%。
骁龙821处理器已经针对最新的Android 7.0系统进行了优化，能让应用加载速度提升10%，同时，也让GPU性能提升5%，这对移动端的VR游戏玩家和爱好者来说是个好消息。此外，Qualcomm还介绍，骁龙821处理器将对谷歌的Daydream VR平台有更好的兼容性，但这并不稀奇，因为目前骁龙820也能达到这个水平。
骁龙821处理器将支持双PDAF相位对焦技术，在拍照环境较差的情况下能使对焦更加灵敏。骁龙821处理器还将支持扩展激光对焦测距技术，在远距离物体的对焦上会有更好的表现。从目前的消息来看，今年下半年应该会有多款骁龙821手机登场，其中将包括乐视2s Pro和传说中的小米5s。