在拍照方面，HTC One采用全新的UltraPixel镜头（中文名为超感光镜头），与诺基亚的PureView技术一样，UltraPixel是HTC的首创。而正是由于采用超感光镜头，HTC One相比普通手机的相机能够多捕捉300%的光线，可以大幅改善手机在弱光环境下的照片质量。
同时，HTC One的主摄像头还拥有F2.0超大光圈和28毫米广角，并支持光学防抖（OIS）。值得注意的是，HTC官方暂时并未公布后置摄像头的具体像素参数，而来自国外科技网站的engadget报道显示，HTC One所配备超感光镜头输出的照片最大分辨率仅为400万像素。
不过值得注意的是，HTC One内置了ImageChip影像处理芯片的升级版——ImageChip 2芯片，该芯片能够即时对影像质量进行相应的补偿与降噪处理，保证用户能够拍摄出效果出色的照片，而HTC发布会现场公布的样张对比结果显示HTC One的成像质量确实不错。
