Z informacji krążących po sieci (które nie potwierdzono) wynika, że sercem Gear S2 jest dwurdzeniowy procesor Exynos 3472 taktowany zegarem 1,2 GHz z grafiką Mali 400MP4, który wspomaga 768 MB pamięci operacyjnej RAM. Na dane przeznaczono 4 GB miejsca. Ma o : Wi-Fi, Bluetooth 4.1, opcjonalny modem łączności w sieciach komórkowych (i slot na kartę nano SIM), GPS, akcelerometr, barometr, czujnik tętna, żyroskop. Pojemność baterii wynosi 250 mAh. Gear S2 będzie pracować w oparciu o Tizen OS.