外观方面，小米手环4采用0．95英寸AMOLED高亮度彩屏，分辨率达到240＊120，支持77种全彩表盘主题，一屏可显示45个汉字，显示屏盖板升级为2．5D耐刮花玻璃面板。
小米手环4内置6轴高精度传感器，支持5 ATM防水，支持了游泳、户外跑、室内跑、健走、锻炼、骑行六大运动模式。
小米手环4延续了小米手环3上的心率预警功能，心率过高时，手环会自动振动，提醒用户关注，并且小米手环4还支持久坐提醒。
另外，小米手环4 NFC版还内置了小爱同学，运动、闹钟、测心率等手环功能都能一句话唤起。作为腕上的智能家居控制中心，小米手环4 NFC版能够控制台灯、扫地机器人、智能门锁等家中电器。小米手环4（NFC版）支持多功能NFC，不仅能刷公交卡、门禁卡，而且还支持支付宝支付。
小米手环4会显示当前和未来一周的天气状况，除了天气之外，也可以查询汇率、股票、电影等众多日常信息。
小米手环4配备了135mAh电池，根据小米实验室测试数据，小米手环4标准版续航约20天，小米手环4 NFC版续航约15天。
小米手环4与小米手环3的腕带通用，共有石墨黑、热力橙、深空蓝、酒红、藕荷粉5种颜色（标准版）。此次小米手环4不仅内置了魔幻森林、梦幻泡泡等77款全彩表盘主题，而且联合秦时明月、守望先锋、吾皇万睡、阿狸、猪小屁、罗小黑等大热门IP，定制了小米手环4专属主题表盘。
此外，还有小米手环4复仇者联盟限量版，采用定制表盘、腕带、主题，售价349元。
小米手环4仍是核心套嵌在腕带里的设计，此前大多数手环、例如索尼之类也是这种设计。
对“手环”这类以运动场景为主的产品来说，可更换的橡胶腕带貌似也是目前最优解。毕竟时间长了橡胶本身可能老化变色，用户也能常换常新。
小米手环4的核心对比上代，显得厚了一些，但依旧是5ATM、也就是50米防水的能力。因为AMOLED彩屏的使用，正面变成跟平面（仍是2.5D玻璃，只不过不像3代那么大弧度）。
让小米手环也终于跨入了彩屏时代，虽然因为体积限制，屏幕只有0.95英寸，但分辨率到了240x120像素，计算像素密度到了280左右，能看到像素点，但不会很大颗粒的感觉。
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