Високоякісний зум-об'єктив має короткофокусну кордон 24 мм і передню для сучасних зумів світлосилу (f/2,8). Оптична схема складається з 18 лінз у 13 групах, зокрема дві з них асферичні, й одна лінза з оптичного скла з наднизькою дисперсією.
Діафрагма з електромагнітним приводом (EMD) реалізує практично круглу форму чинного отвору, що робить природнішим дефокусування деталей, які є поза зоною різкості планів. Надзвичайно високоякісне багатошарове просвітлення практично мінімізує внутрішнє світлорозсіяння й паразитні зображення.

Ультразвуковий мотор кільцевого типу (USM) забезпечить швидке та високочутливе автофокусування, яке в будь-який момент може бути підправлене або замінене ручним фокусуванням без жодних перемикань і без небезпеки пошкодження механізмів об'єктива та камери.

Попри чималу масу об'єктива, швидкість автофокусування велика, оскільки переміщається тільки задня група лінз. Під час фокусування передня лінза не обертається, що дуже зручно під час роботи з поляризаційними фільтрами.

Кріплення об'єктива, панель перемикача, кільце зумування й кільце фокусування в об'єктиві Canon EF 24mm f/1.4L USM II

захищені від вологи та пилу, тому він ідеально підходить для знімання в важких умовах.