在拍照方面，HTC One采用全新的UltraPixel鏡頭（中文名為超感光鏡頭），與諾基亞的PureView技術一樣，UltraPixel是HTC的首創。而正是由于采用超感光鏡頭，HTC One相比普通手機的相機能夠多捕捉300%的光線，可以大幅改善手機在弱光環境下的照片質量。
同時，HTC One的主攝像頭還擁有F2.0超大光圈和28毫米廣角，并支持光學防抖（OIS）。值得注意的是，HTC官方暫時并未公布后置攝像頭的具體像素參數，而來自國外科技網站的engadget報道顯示，HTC One所配備超感光鏡頭輸出的照片最大分辨率僅為400萬像素。
不過值得注意的是，HTC One內置了ImageChip影像處理芯片的升級版——ImageChip 2芯片，該芯片能夠即時對影像質量進行相應的補償與降噪處理，保證用戶能夠拍攝出效果出色的照片，而HTC發布會現場公布的樣張對比結果顯示HTC One的成像質量確實不錯。
