Die D3100 ist mit einem 14-Megapixel-CMOS-Sensor im DX-Format ausgestattet (10,2 MP bei der D3000) und hat jetzt auch eine Live-View-Funktion inklusive permanentem Autofokus (AF-F). Neben der Auflösung wurde auch die Empfindlichkeit erhöht. In der Einstellung „H2“ stehen ISO 12.800 zur Verfügung. Der ebenfalls neue Expeed-2-Bildprozessor ist um ca. 50 % schneller als der Expeed-1 der D3000. Daneben bietet die Kamera zahlreiche Verbesserungen, die das Fotografieren speziell für Einsteiger noch einfacher machen. Dazu gehören auch die erweiterte „Guide-Funktion“, die mit einem verbesserten Dialog den Anwender unterstützt, schnell und bequem die richtige Einstellung für die vorhandene Aufnahmesituation zu finden sowie eine erweiterte Gesichtserkennung. Ferner wurde die Motiverkennung verbessert, deren Leistungssteigerung bei Autofokus, Belichtung und Weißabgleich deutlich spürbar wird. Die D3100 verfügt darüber hinaus über ein umfangreiches Bildnachbearbeitungs-Menü und Bildoptimierungsoptionen, die individuell justier- und speicherbar sind.
Erstmals hat Nikon eine Full-HD-Movie- Funktion integriert, mit der sich qualitativ hochwertige Videoclips mit einer Auflösung von 1.920 x 1.080 Pixeln bei 24 Bildern/Sekunde anfertigen lassen. Die Kamera hat eine HDMI-Schnittstelle, mit der sich Fotos und Videos auf kompatiblen TV-Geräten betrachten lassen.
Die D3100 soll ab Mitte September in den Handel kommen und wird im Kit mit einem 18–55 mm VR-Objektiv 599,– Euro (UVP) kosten. Weitere Kit-Varianten sind in Planung.