WF-1000XM4 giải quyết được nhược điểm của thế hệ trước là thiết kế to và nặng, khó sử dụng trong thời gian dài. Ngoài ra sản phẩm còn có thêm công nghệ chống nước IPX4. Thời lượng pin cũng được nâng cấp mạnh, với 8 giờ liên tục khi mở chống ồn và 12 giờ khi tắt tính năng này - cao gấp đôi so thế hệ trước. Hộp đựng được làm nhỏ hơn nên chỉ có thể sạc thêm được 2 lần, cho tổng thời gian sử dụng là 24 giờ khi mở chống ồn và 36 giờ khi tắt tính năng này. Sony lần đầu tiên trang bị sạc không dây cho hộp sạc tai nghe của mình, bên khả năng sạc nhanh 5 phút cho một giờ sử dụng.
Sony trang bị chip xử lý V1 mới cho WF-1000XM4 nên cải thiện chất lượng âm thanh và khả năng chống ồn. Đây là tai nghe True Wireless đầu tiên thế giới hỗ trợ âm thanh Hi-res chuẩn LDAC, có dữ liệu âm thanh cao gấp 3 lần so với Bluetooth thông thường. Ngoài ra, tính năng DSEE Extreme sử dụng AI để tái tạo lại âm thanh đã nén với chất lượng gần với Hi-res.
Về khả năng chống ồn, chip V1 loại bỏ được âm thanh tần số cao tốt hơn 40% so với XM3, Sony cũng sử dụng driver lớn hơn 20% cùng bộ khuếch đại 24-bit được cải tiến để loại âm thanh tần số thấp và tạo ra âm trầm tốt hơn. Các đầu mút tai nghe làm bằng polyurethane cũng giảm tiếng ồn.
Khả năng kết nối cũng được cải thiện với tốc độ ghép nối nhanh cho Android và Windows 10 thay vì phải làm thủ công khá phức tạp như thế hệ trước. WF-1000XM4 có thể tự phát hiện tiếng nói của người dùng để tạm dừng nhạc và tự động bật chế độ Âm thanh xung quanh để người dùng nói chuyện dễ dàng mà không cần lấy tai nghe ra, hay phải kích hoạt chế độ Âm thanh xung quanh bằng tay. Tính năng này giống Samsung Galaxy Buds Pro hay Huawei Free Buds Pro. Micro cũng được cải tiến để thu giọng nói tốt hơn. Tai nghe của Sony cũng được tối ưu hóa cho Google Assistant và Alexa.
Sony WF-1000XM4 có giá 280 USD, đắt hơn AirPods Pro 50 USD và Galaxy Buds Pro 80 USD.