HTC Desire S采用了一體式設計，金屬材質的外殼有著非常不錯的手感，機身外殼3/4的部分是由一塊金屬切割而成，其余部分由塑料材質構成，并且還采用了磨砂處理，起到了防滑，防摩的作用。而Desire S還取消了在Desire身上的光學導航與實體按鍵，全都采用了觸控按鍵，觸控非常的靈敏。Desire S機身尺寸為115x59.8x11.63mm毫米，而重量僅為130g，便攜性表現不錯。
HTC Desire S采用了高通MSM8255處理器，主頻為1GHz，并內置了Adreno 205圖形處理芯片，在圖形多媒體方面有著強有力的支持，而1.1GB(ROM)/768MB(RAM)的內存組合，也使得HTC Desire S系統運行非常的流暢。Desire S搭載了一塊3.7英寸的觸控顯示屏，分辨率為WVGA級別，顯示效果非常出眾，并且該機在顯示屏上方還配有前置攝像頭，支持視頻通話功能。
HTC Desire S搭載的是Android 2.2智能系統，同時在系統中加入了Sense 2.1的界面。同時還支持HTC Sense.com功能，支持電話尋找功能、更換手機時可以同步之前的短信、同步聯系人、在PC端保存Footprint地點等多項實用體驗。并且HTC Desire S還支持Wi-Fi熱點，GPS，APP To SD，Flash，以及3G熱點分享功能。
HTC Desire S內置了一顆500萬像素鏡頭，配有LED閃光燈輔助，支持自動對焦，并且還支持720P視頻錄制功能。多媒體方面，Desire S支持720p的MP4視頻文件播放，支持3gp，mp4，WMV9，avi（MP4和MP3封裝）格式的視頻文件播放，同時支持mp3，wav，wma9格式的音頻文件播放。而SRS特效的加入更使得Desire S音質出眾。
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