「docomo with series Xperia AX SO-01E」は、同シリーズでお馴染みの手に馴染みやすい“アークフォルム”のデザインを踏襲し、ディスプレイは約4.3インチHD/TFT液晶を採用。映像や写真を美しく楽しめるよう、モバイルブラビアエンジン2を新搭載したほか、センサー層を省き薄型化したディスプレイはタッチ精度が向上し、より直感的な操作が可能になっているという。CPUは1.5GHzのデュアルコア、下り最大100MbpsのXiに対応。
メインカメラは、うす暗い場所にも強い「Exmor R for mobile」を採用した約1300万画素の裏面照射型CMOSカメラ。ソニーの音質技術が結集した「WALKMAN」アプリも搭載、ソニーおすすめの音設定ができ、気軽に上質な音楽を楽しめるとのこと。そのほか、撮影した写真の月別表示や、地図上に写真を表示できるなど便利なアルバムアプリ、使いやすくなったムービーアプリなども搭載している。